회사 소식 광적 필터 의 포괄적 인 분석

광적 필터 의 포괄적 인 분석

• 1필터의 정의와 특성
  필터 는 광학 구성 요소 로서 주로 빛 의 강도를 완화 시키고 그 스펙트럼 구성 을 변화 시키기 위해 기능 합니다. 이 필터 는 특별히 원하는 방사선 대역 을 선택 하기 위해 설계 되었습니다.다양한 광학 응용 프로그램을 위해 정확한 스펙트럼 필터링을 제공필터는 특정 색상이나 피사체를 향상시킬 수 있지만 천문학적 영상의 밝기를 증가시키지 않는다는 점에 유의해야합니다. 이것은 모든 필터가 일부 파장을 흡수하기 때문입니다.결과물 이미지에서 사물을 희미하게 보이게 하는.
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• 2필터 제조 원칙
  필터는 일반적으로 플라스틱 또는 유리 기판에서 특수 염료와 결합되어 만들어집니다. 이 염료를 추가 한 후, 그들은 유리의 분자 구조와 굴절 지수를 변화시킵니다.따라서 빛의 다른 색에 대한 전송 특성에 영향을 미칩니다.예를 들어, 빨간색 필터는 다른 모든 색을 차단하는 동안 빨간색 빛만 통과 할 수 있습니다. 이 특성은 필터가 특정 파장 범위 내에서 빛을 효과적으로 제거 할 수있게합니다.모노크로마터로 작동하는그러나, 그들은 진정으로 단색 빛을 생산하지 않는다는 점에 유의해야합니다.
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• 3사진에 필터의 적용
  필터는 사진 분야에서 결정적 인 역할을 합니다. 렌즈 앞에 적절한 필터를 추가함으로써 사진 작가는 특정 색상의 빛을 효과적으로 차단 할 수 있습니다.따라서 특정 주제 또는 색상을 강조합니다.예를 들어, 노란 꽃을 촬영할 때, 렌즈 앞에 노란 필터를 배치하면 녹색 (잎) 과 파란색 (하늘) 빛의 일부를 차단합니다.꽃의 노란색을 더 생생하게 만들고 효과적으로 주제를 강조합니다.이 기술은 다양한 사진 시나리오에서 널리 사용되며 사진작가들이 더 많은 예술 작품을 만들 수 있도록 돕습니다.
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• 4필터의 분류
  필터는 스펙트럼 대역, 스펙트럼 특성, 코팅 재료 및 응용 기능과 같은 다양한 기준에 따라 분류 할 수 있습니다.

• 스펙트럼 대역을 기준으로:

  • 자외선 (UV) 필터:자외선 스펙트럼 영역을 위해 설계되었습니다.

  • 가시광선 필터:가시 스펙트럼 영역을 위해 설계되었습니다.

  • 적외선 (IR) 필터:적외선 스펙트럼 영역을 위해 설계되었습니다.
    이 필터는 특정 광학 요구를 충족시키기 위해 특정 스펙트럼 영역에 맞게 조정됩니다.

• 스펙트럼 특성에 근거해서

  • 밴드 패스 필터:특정 파장의 대역을 전송합니다.

  • 절단 필터 (장거리/단거리):특정 절단/절단 파장의 위 (Longpass) 또는 아래 (Shortpass) 파장을 전송한다.

  • 디크로이 필터: 파장에 따라 빛을 선별적으로 전송하거나 반사합니다.

  • 중성 밀도 (ND) 필터: 스펙트럼 전체에 걸쳐 빛의 강도를 균일하게 완화합니다.

  • 반사 필터:주로 특정 대역 내에서 빛을 반사합니다.
    이 유형은 특정 스펙트럼 필터링 효과를 위해 다른 전송 및 차단 특성을 가지고 있습니다.

• 코팅 소재에 근거해서:

  • 부드러운 필터:코팅은 내구성이 떨어지고 생화학 분석기 같은 장치에 더 적합합니다.

  • 하드 코팅 필터:코팅은 우수한 경직성과 더 중요한 것은 높은 레이저 손상 문턱 (LDT) 을 보여줍니다. 레이저 시스템에서 널리 사용됩니다.

• 광학 지표와 전송 특성에 기초하여:

  • 밴드 패스 필터:선택된 대역 내에서 빛이 통과하도록 허용하고 통과 대역 밖에서 빛을 차단합니다. 주요 매개 변수에는 중심 파장 (CWL) 및 최대 절반의 전체 폭 (FWHM) 이 포함됩니다.좁은 대역 또는 넓은 대역으로 분류됩니다..

  • 단축 필터:특정 단계파보다 짧은 파장을 가진 빛을 전송합니다.

  • 롱패스 필터:특정 단축파수보다 더 긴 파장을 가진 빛을 전송합니다.
    이들은 특정 파장 선택 기능에 사용됩니다.

• 5키 필터 용어 설명

• 중앙 파장 (CWL): 대역 패스 필터의 최고 송전성 또는 인치 필터의 최고 반사성에 대응하는 파장. 중요한 것은 CWL은 FWHM의 중간점으로 정의됩니다.,단순히 전파 길이가 50%인 경우도 아닙니다. 간섭 필터의 경우, 피크가 exactly는 파장 중간 지점에 있지 않을 수 있습니다. CWL와 FWHM의 삽화를 위해 그림 1을 참조하십시오.

• 대역폭: 특정 양의 에너지가 필터를 통과하는 스펙트럼의 부분에 해당하는 파장 범위, FWHM로도 알려져 있습니다 (그림 1 참조).

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• 그림 1:반 최대 (FWHM) 에서 중심 파장과 전체 너비의 그림
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• 필터 성능에 대해 논의 할 때 두 가지 다른 핵심 개념이 발생합니다.

• 차단 범위 (Blocking Band): 필터가 특정 광 밀도 (OD) 수준으로 에너지를 약화시키는 파장 범위를 설명합니다.이것은 필터에 의해 차단 스펙트럼 영역을 정의.

• 전환 범위 (Edge Width): 필터가 높은 전송량에서 높은 차단량 (또는 반대로) 으로 전환하는 파장 간격, 지정된 전송점 (예를 들어,80% ~ 5% T) 이 가장자리의 날카성을 정의합니다.

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• 그림 2: 차단 범위/이전 범위와 광 밀도 사이의 관계

• 광 밀도 (OD): 필터의 빛 차단 성능의 중요한 척도이다. 그것은 필터의 송출량 (T) 과 로그아리듬적으로 관련이 있습니다: OD = -log10 ((T).높은 OD 값은 매우 낮은 송수율을 나타냅니다 (높은 차단), 낮은 OD 값은 더 높은 전송량을 나타냅니다. 그림 3는 시각적으로 세 가지 다른 OD 값 (OD 1.0과다 복용 1번3, OD 1.5) 는 OD가 증가함에 따라 전염성이 현저하게 감소한다는 것이 분명합니다.

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  (1) OD 와 전송력 사이의 관계: 광적 밀도 (OD) 가 증가함에 따라 전송성은 눈에 띄게 감소합니다. 이것은 필터의 OD가 증가함에 따라 빛을 차단하는 능력이 강화된다는 것을 의미합니다.그 결과 투명성이 낮아집니다.이 현상은 직관적으로 그림 3에서 나타납니다.

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• 디크로이 필터: 파장에 따라 빛을 선택적으로 전송하거나 반사할 수 있는 필터 유형 (그림 4 참조).다른 파장을 반사하거나 흡수하면서 특정 파장 범위를 전송합니다.이 유형은 긴 경로 및 단거리 응용 프로그램에서 매우 일반적입니다.

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  그림 4: 디크로이 필터의 코팅 특성

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  • 커트온 파장 (λcut-on): 롱패스 필터에서는 전파가 50%에 도달하는 파장입니다. 그림 5에서 λ컷온으로 식별됩니다.

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    그림 5: 장단 필터에 대한 절단 파장

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  • 절단파장 (λcut-off): 단선 필터에서, 이것은 송속도가 50%로 떨어지는 파장이다. 그림 6에서 λ절단으로 식별된다.

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    피그 6: 단선 필터에서 차단 파장.

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    커트 오프 파장 매개 변수는 쇼트 패스 필터의 성능을 논의할 때 특히 중요합니다. 그것은 전송량이 50%로 떨어지는 특정 파장을 나타냅니다.도 6에서 λcut-off로 표시됩니다., 필터의 성능을 이해하는 핵심 정보를 제공합니다.

• 6.필터 제조 기술
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  흡수 대 디크로이 필터
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• 광적 필터흡수 및 디크로이 (간섭) 는 크게 두 가지 유형으로 분류 할 수 있습니다. 핵심 차이점은 필터링 메커니즘에 있습니다.

• 흡수 필터: 색상의 유리 기판의 흡수 특성에 의존하여 빛을 차단합니다. 차단 된 빛은 필터 재료 내에서 완전히 흡수되며 반사되지 않습니다. This type excels at handling noise caused by stray light within a system and is angle-insensitive – meaning their transmission and absorption properties remain consistent regardless of the angle of incident light.

• 디크로이크 (장애) 필터: 원치 않는 파장을 반사하고 원하는 스펙트럼 부분을 전송하여 작동합니다.이 메커니즘은 빛이 파장에 따라 다른 경로로 분리되어야하는 응용 프로그램에서 바람직합니다.이 필터는 빛파의 건설적 및 파괴적 간섭을 생성하기 위해 다른 굴절 지수를 가진 재료의 층으로 구성된 얇은 필름 코팅을 사용하여 작동합니다.

  • 레이어 사이의 인터페이스에서 반사되는 빛 파동이 간섭합니다. 특정 각도의 특정 파장만이 건설적으로 간섭하여 통과합니다.다른 사람들은 파괴적으로 개입하고 반영됩니다 (그림 7).

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    그림 7: 유리 기판에 퇴적 된 고 및 낮은 굴절 지수가 번갈아있는 재료의 다층 구조.

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  • 흡수 필터와 달리 이중 필터는 각도에 매우 민감합니다. 설계 각 이외의 각도에서 사용되면 전송 및 파장 사양이 충족되지 않을 수 있습니다.부딪히는 각도를 높이면 필터의 전송이 더 짧은 파장 (e예를 들어, 파란색 변동), 각을 감소시키는 동안 더 긴 파장 (예를 들어, 적색 변동) 으로 이동합니다.

• 밴드 패스 필터 제조: 전통적인 코팅 대 하드 스푸터 (IAD)
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  우리는 이제 여러 산업에서 널리 사용되는 디크로이 밴드 패스 필터에 초점을 맞추고 있습니다. 그들은 디크로이 또는 색상 기판 유형이 될 수 있습니다. 주요 제조 기술은 다음과 같습니다:

• 전통적인 코팅 (다중공개):여러 개의 코팅 스택 (그림 7의 구조와 같이) 이 여러 개의 별도의 기판에 저장됩니다.이 코팅 된 기판은 하나의 두꺼운 필터 요소를 형성하기 위해 함께 시멘트됩니다.복합 필터용, 스택은 여러 번 반복 될 수 있습니다 (예를 들어, 100 + 측면 전체 층). 복잡한 프로파일을 할 수 있지만,이 기술은 각 기판 인터페이스와 시멘트 층에서 빛이 흡수되고/또는 반사되기 때문에 투명성이 감소된 두꺼운 필터를 만듭니다..

• 하드 스푸터링 / 이온 지원 퇴적 (IAD):모든 요구되는 코팅 레이어 (일반적으로 1면당 100개 이상의 레이어) 는 하나의 기판에 부착된다.이것은 빛이 하나의 기판을 통과하고 시멘트 층에서 손실을 피하기 때문에 훨씬 더 높은 전송을 가진 더 얇은 필터를 만듭니다.이득은 향상된 전송, 향상된 환경 안정성 및 더 긴 수명입니다.

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  그림 8: 전통적인 (다중 기판, 시멘트 된) 필터 (왼쪽) 와 하드 스푸터 (단 기판) 필터의 비교 (오른쪽)전통적인 필터의 전달력은 기판과 시멘트 층이 추가되면 감소합니다.하드 스프터 필터는 단일 기판을 사용하여 더 높은 전송을 달성합니다.

• 이 제조 차이점 을 이해 하는 것 은 애플리케이션 에 적합한 필터를 선택 할 때 매우 중요하다. 특정 필요 (성능, 크기, 안정성) 과 예산 에 기초 한 타협 을 고려 한다.
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• 7. 다양한 필터 유형의 도입 및 응용
  에드먼드 광학 필터를 예로 들면, 일반적인 필터 유형과 그 응용의 간략한 개요가 있습니다.

• 밴드 패스 필터:특징 매우 좁은 대역 (예를 들어, <2nm, 10nm) 또는 광대역 (예를 들어, 50nm, 80nm) 기판을 통해 전송. 매우 각도 민감; 신중한 장착이 필요합니다.하드 스프터 (IAD) 대역 패스 필터를 선택하는 것은 목표 파장의 최고 전송량을 크게 증가시킵니다..

• 롱패스 (LP) 필터:특정 컷 온 파장 (λcut-on) 보다 더 긴 모든 파장을 전송한다. 종류는 콜드 미러, 컬러 글래스 필터, 테르모셋 ADC (광형 플라스틱) 필터 등이 있다.

• 단선 필터 (SP):특정 절단파장 (λcut-off) 보다 짧은 모든 파장을 전송한다. IR 절단 필터, 뜨거운 거울, 열 흡수 유리를 포함한다.

• 열 흡수 유리:적외선 (IR) 방사선을 흡수하는 동안 가시광선을 전달합니다. 흡수 된 에너지는 주변 공기로 열으로 분산됩니다.건축 및 자동차 응용 분야에서 열 제어에 사용됩니다.또한 단축 필터 역할을 합니다.

• 콜드 미러:투명 스펙트럼에서 높은 반사성을 나타내면서 적외선 (IR) 에서 높은 전송을 유지하는 디크로이 필터 유형.생성 된 열이 손상 또는 악영향을 일으킬 수있는 응용 프로그램에 이상적입니다 (e예를 들어, 열에 민감한 샘플을 조명합니다.)

• 뜨거운 거울:적외선 (IR) 스펙트럼에서 높은 반사성을 나타내면서 가시광선에서 높은 전송을 유지하는 디크로이 필터 유형.열을 제거하기 위해 프로젝션 및 조명 시스템에서 널리 사용됩니다..

• 인치 필터:사전 선택된 완전히 차단된 대역 (notch) 을 제외한 모든 파장을 전송하도록 설계되었습니다. 광 시스템에서 단일 레이저 파장 또는 좁은 대역을 정확하게 제거하는 데 이상적입니다.

• 색상 기판 (흡수) 필터:기판 처리 (예를 들어, 염색 유리, 플라스틱) 를 사용하여 생성됩니다. 특정 스펙트럼 영역에 걸쳐 특징적인 흡수 / 전송 프로파일을 보여줍니다. 종종 롱 패스 또는 밴드 패스 필터로 사용됩니다.그들의 전송 / 차단 가장자리는 코팅 필터보다 덜 날카롭지만 각도에 민감하지 않습니다..

• 디크로이 필터:얇은 필름 코팅을 통해 특정 스펙트럼 대역에서 원하는 전송 / 반사를 달성합니다. 이미징에서 색 분리 또는 조합과 같은 응용 프로그램에 사용됩니다.흡수 필터보다 각도에 더 민감합니다., 그러나 일반적으로 복잡한 간섭 대역 통과 / 인치 필터보다 덜 민감합니다.

• 중성 밀도 (ND) 필터:스펙트럼의 균형이 크게 변하지 않으면서 빛의 강도를 균일하게 완화하도록 설계된 (UV, 가시성 또는 IR 스펙트럼)

  • 흡수 ND: 전달되지 않는 빛을 흡수하여 작동합니다.

  • 반사 ND: 반사되지 않은 빛을 발생 경로를 따라 반사하여 작동합니다. 반사 된 빛이 설정을 방해하지 않도록 주의가 필요합니다.카메라/탐지기를 밝은 빛이나 과도한 노출으로부터 보호하기 위해 사용된다..