Unternehmensnachrichten über Prinzipien und Anwendungen verschiedener Arten optischer Filter

Prinzipien und Anwendungen verschiedener Arten optischer Filter

Filter für die Optiksind kritische optische Komponenten, deren Kernprinzip darin besteht, spezifische Wellenlängen des Lichts durch Selektionswirkungen (Absorption, Interferenz, Diffraktion usw.) zu steuern,Auf diese Weise werden Funktionen wie Spektralselektion und Intensitätskontrolle erreicht..

1.Kernfunktionsprinzipien von Filtern
Verschiedene Arten von Filtern arbeiten auf unterschiedlichen Mechanismen, die hauptsächlich in drei Klassen eingeteilt werden:

1. 1.1.Absorptionsfilter:Sie nutzen die Lichtabsorptionsmerkmale von Filtermaterialien (z. B. mit Metalloxiden bestrichenes Glas, organische Farbstofffolien) für bestimmte Wellenlängen.Das unerwünschte Licht wird in Wärme umgewandelt und zerstreut, so dass nur die Zielwellenlänge durchläuft.

2. 1.2Interferenzfilter:Auf der Grundlage von Dünnschicht-Interferenzeffekten: mehrere Schichten mit hohem Brechungsindex (z. B. Titandioxid) und niedrigem Brechungsindex (z. B.Silikondioxid) werden abwechselnd auf ein Glassubstrat beschichtet.. They achieve precise filtering by utilizing constructive interference (to pass the target wavelength) and destructive interference (to suppress other wavelengths) resulting from reflection and transmission of light at the film interfaces.

3. 1.3.Diffraktionsfilter:Auf der Grundlage des Prinzips der Lichttrennung durch Diffraktion werden periodische Gitterstrukturen (z. B. Streifen, Gitter) auf die Substratoberfläche geätzt.Sie nutzen das Phänomen der Diffraktion (wo Licht unterschiedlicher Wellenlängen in unterschiedlichen Winkeln diffraktiert), um zusammengesetztes Licht in monochromatisches Licht zu zerlegen, wodurch die Zielwellenlänge ausgewählt wird.

2.Typische Anwendungsfälle für Filter
Filteranwendungen erstrecken sich über zahlreiche Bereiche, darunter Optik, Elektronik und Medizin.

1. 2.1Bildgebung und Fotografie:

   • (1) Beseitigung von Streulicht:Polarisierungsfilter (eine ArtStörfilter) kann reflektiertes Licht von Oberflächen (z. B. Wasser, Glasglanz) filtern und die Objekte in Fotos klarer machen.

   • (2) Kontrolle der Exposition:Neutrale Dichtefilter (ND-Filter, Absorptions- oder Interferenztyp) die Lichtintensität im gesamten Spektrum gleichmäßig abschwächen und so lange Belichtungen unter hellen Bedingungen ermöglichen.

   • (3) Farbkorrektur:Mit Farbfiltern können die Farbtöne angepasst werden.

2. 2.2.Biologische und medizinische Erkennung:

   • (1) Fluoreszenzmikroskopie:verwendet einen Satz von drei Filtern (Erregungsfilter, dichroischer Spiegel/Strahlspalter, Emissionsfilter), um das Erregungslicht von den fluoreszierenden Signalen präzise zu trennen,die Beobachtung von fluoreszierend gekennzeichneten Proteinen ermöglicht, Viren innerhalb von Zellen (z. B. bei COVID-19-Fluoreszenztests).

   • (2) Spektralanalyse:Mit Hilfe von Nahinfrarotfiltern in Kombination mit Spektrometern zur Analyse der Hämoglobinkonzentration im Blut (durch Lichtabsorptionsmerkmale im 700-900 nm-Band)die eine nicht-invasive Blutzuckermessung ermöglichen.

3. 2.3.Optische Kommunikation und Lasertechnik:

   • (1) Wellenlängendivision Multiplexing (WDM):Im Bereich der Glasfaserkommunikation werden Interferenz-Bandpass-Filter verwendet, um optische Signale unterschiedlicher Wellenlängen (z. B. 1310 nm, 1550 nm) zu einer einzigen Faser für die Übertragung zu kombinieren.die Kommunikationskapazität stark erhöht.

   • (2) Laserschutz:Randfilter oder Kerbefilter werden in Lasersystemen verwendet, um die Arbeitswellenlänge (z. B. grünes Licht von 532 nm) durchzulassen und gleichzeitig das hochenergetische Pumpenlicht zu blockieren, wodurch Bediener und Ausrüstung geschützt werden.

Das Grundprinzip der optischen Filter ist die "genaue Steuerung der Lichtwellenlänge." Ihre Anwendungen lösen das Problem, "welches Licht benötigt und welches ausgeschlossen werden muss" in verschiedenen SzenarienVon der alltäglichen Fotografie bis zur fortschrittlichen Luftfahrttechnologie durchdringt die Rolle von Filtern den gesamten Prozess der Lichtgenerierung, -übertragung und -erkennung.Sie sind ein unverzichtbarer "optischer Schalter" in modernen optischen Systemen..