光學(xué)與濾光片原理介紹
我們都知道,自然光根據(jù)波段的不同分為紫外光、可見(jiàn)光和紅外光,它們根據(jù)波段的不同而被劃分為三個(gè)大分類(lèi),紫外光光源一般被分為ABC三種射線,即UVA(400--315nm)/UVB(345-280nm)/UVC(280-190nm),紫外線擁有對(duì)細(xì)菌較強(qiáng)的殺傷力,常常被作為細(xì)菌、病毒消殺的射線,同時(shí)紫外光線具有比可見(jiàn)光更深的穿透力,因此在紫外濾光片中,經(jīng)過(guò)紫外濾光片選取后的光可用于進(jìn)行透視或鑒定工作,如常見(jiàn)的醫(yī)院X光檢查、假幣鑒定、食品安全檢驗(yàn)甚至到太空探索等重大領(lǐng)域。
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可見(jiàn)光400-780nm,這個(gè)波段即為有色光,我們常看到的彩虹就是光經(jīng)過(guò)空氣中水分經(jīng)過(guò)折射、反射和色散后的效果。常見(jiàn)紅橙黃綠藍(lán)靛紫七種顏色,紅光(622-780nm)、橙光(597-622nm)、黃光(577-597nm)、綠光(492-577nm)、藍(lán)光和靛光(455-492nm)、紫光(400-455nm)。
紅外光,即介于可見(jiàn)光與微波之間,波長(zhǎng)在0.7-1000微米的紅外電磁波。
濾光片原理
濾光片是通過(guò)不同的光學(xué)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對(duì)光線透過(guò)控制和篩選,具體分為顏色濾光片與薄膜濾光片兩種。濾光片通過(guò)濾除不需要的波段,通常這一部分波段通常會(huì)以反射、衍射或吸收的形態(tài)被篩除,只保留了需要的波段,實(shí)現(xiàn)對(duì)光線的控制透過(guò),所以可以理解為保留需求光,濾除雜質(zhì)光。
濾光片的制作一般分為兩種,一種通過(guò)加入具有某些光學(xué)特性材料的物質(zhì)形成具有一定特性的光學(xué)玻璃(也叫顏色濾光片)和通過(guò)在基材上鍍膜形成具有某些光學(xué)特性的玻璃(也叫薄膜濾光片)。不同的基材材料其通過(guò)的波長(zhǎng)也不相同,通過(guò)波段范圍長(zhǎng)的可以制作成更加廣泛應(yīng)用需求的濾光片。
(通過(guò)加入特定染料的光學(xué)有色藍(lán)玻璃)
由于濾光片加工方式的特殊性,濾光片的濾光效果仍然也有一部分取決于加工基材,不同的加工基材具有不同的光學(xué)特性,如折射率、色散、吸收等。這些特性直接影響濾光片對(duì)不同波長(zhǎng)光線的透過(guò)和截止能力。
(玻璃基材)
舉例
常見(jiàn)的石英玻璃:如熔融石英(JGS1, JGS2, JGS3)和石英晶體,它們具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、壓電特性、低熱膨脹系數(shù)和優(yōu)良的光學(xué)特性。其中,JGS1的透光波段為185nm--2500nm,JGS2的透光波段為220nm--2500nm,JGS3的透光波段為260nm--3500nm。
藍(lán)寶石玻璃(Al2O3):屬于超硬材料,具有高聲速、耐高溫、抗腐蝕、高硬度、高透光性、熔點(diǎn)高等優(yōu)點(diǎn)。其透光范圍從深紫外到紅外,即180nm~4500nm。更多玻璃特性參考:各種玻璃特性詳細(xì)介紹。
(光學(xué)鍍膜BP590nm美容帶通濾光片)
通過(guò)簡(jiǎn)單的了解,我們知道濾光片對(duì)于光線的控制,尤其在可見(jiàn)光和紅外光的應(yīng)用中,因此對(duì)于濾光片在實(shí)際產(chǎn)品應(yīng)用上的輸出效果非常重要,如,常見(jiàn)超光子嫩膚應(yīng)用,通過(guò)帶通濾光片篩選出固定波長(zhǎng),如515nm光線,該波段可作用于表皮淺層,可起到改善淺層色素問(wèn)題,如美白嫩膚,其次還有用于改善色斑、光老化的560nm濾光片,以及590、615、640、695等,更多內(nèi)容可參考M22超光子嫩膚濾光片的作用。
(濾光片紅外應(yīng)用)
紅外光的應(yīng)用更加廣泛,包括紅外夜視成像、紅外熱成像、紅外激光測(cè)距、紅外感應(yīng)、紅外測(cè)溫、紅外遙控等應(yīng)用中,這些應(yīng)用都需要到濾光片的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)對(duì)波段的控制??梢哉f(shuō),濾光片對(duì)光學(xué)儀器產(chǎn)品的應(yīng)用具有非常廣泛的應(yīng)用前景,幾乎覆蓋個(gè)工業(yè)、醫(yī)療、天文、食品等多項(xiàng)重要領(lǐng)域,同時(shí),不同領(lǐng)域?qū)χ鵀V光片又提出了不同的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與應(yīng)用指標(biāo),以滿足實(shí)際產(chǎn)品的應(yīng)用需求。
好的,關(guān)于本次濾光片原理就分享到這里,關(guān)于更多的內(nèi)容,可以觀看我們往前的內(nèi)容。