Zastosowanie filtrów
Zastosowanie filtrów w różnych pasmach widmowych w branży optycznej wykorzystuje przede wszystkim ich możliwości selekcji długości fali, umożliwiając określone funkcjonalności poprzez modulację długości fali, intensywności i innych właściwości optycznych. Poniżej przedstawiono podstawowe klasyfikacje i odpowiadające im scenariusze zastosowań:
Klasyfikacja oparta na charakterystyce widmowej:
1. Filtr długoprzepustowy (λ > długość fali odcięcia)
Ten typ filtra przepuszcza fale o długościach dłuższych niż długość fali odcięcia, jednocześnie blokując fale o długościach krótszych. Jest on powszechnie stosowany w obrazowaniu biomedycznym i medycynie estetycznej. Na przykład, mikroskopy fluorescencyjne wykorzystują filtry dalekoprzepustowe do eliminacji interferencyjnego światła krótkofalowego.
2. Filtr krótkoprzepustowy (λ < długość fali odcięcia)
Filtr ten przepuszcza fale krótsze niż długość fali odcięcia i tłumi fale dłuższe. Znajduje zastosowanie w spektroskopii Ramana i obserwacjach astronomicznych. Praktycznym przykładem jest filtr krótkoprzepustowy IR650, stosowany w systemach monitoringu bezpieczeństwa do tłumienia zakłóceń w podczerwieni w ciągu dnia.
3. Filtr wąskopasmowy (szerokość pasma < 10 nm)
Filtry wąskopasmowe służą do precyzyjnej detekcji w takich dziedzinach jak spektroskopia LiDAR i Ramana. Na przykład filtr wąskopasmowy BP525 charakteryzuje się centralną długością fali 525 nm, szerokością połówkową (FWHM) wynoszącą zaledwie 30 nm i szczytową transmitancją przekraczającą 90%.
4. Filtr wycinający (szerokość pasma zaporowego < 20 nm)
Filtry typu notch zostały zaprojektowane specjalnie w celu tłumienia zakłóceń w wąskim zakresie widmowym. Są szeroko stosowane w ochronie laserowej i obrazowaniu bioluminescencyjnym. Przykładem jest zastosowanie filtrów typu notch do blokowania emisji lasera o długości fali 532 nm, która może stanowić zagrożenie.
Klasyfikacja oparta na cechach funkcjonalnych:
- Folie polaryzacyjne
Komponenty te służą do rozróżniania anizotropii kryształów lub łagodzenia zakłóceń światła otoczenia. Na przykład polaryzatory siatkowe z metalowego drutu są odporne na promieniowanie laserowe dużej mocy i nadają się do stosowania w autonomicznych systemach LiDAR.
- Lustra dichroiczne i separatory kolorów
Zwierciadła dichroiczne oddzielają określone pasma widmowe o stromych krawędziach przejściowych – na przykład odbijające fale o długości poniżej 450 nm. Spektrofotometry proporcjonalnie rozdzielają światło przechodzące i odbite, co jest funkcją często obserwowaną w systemach obrazowania wielospektralnego.
Główne scenariusze zastosowań:
- Sprzęt medyczny: W leczeniu laserowym okulistycznym i w urządzeniach dermatologicznych konieczna jest eliminacja szkodliwych pasm widmowych.
- Czujniki optyczne: Mikroskopy fluorescencyjne wykorzystują filtry optyczne w celu wykrywania określonych białek fluorescencyjnych, takich jak GFP, zwiększając w ten sposób stosunek sygnału do szumu.
- Monitoring bezpieczeństwa: zestaw filtrów IR-CUT blokuje promieniowanie podczerwone podczas pracy w ciągu dnia, co gwarantuje dokładne odwzorowanie kolorów na uchwyconych obrazach.
- Technologia laserowa: Filtry wycinające służą do tłumienia zakłóceń laserowych. Mają zastosowanie w wojskowych systemach obronnych i precyzyjnych przyrządach pomiarowych.
Czas publikacji: 09.07.2025