Filtru pielietojums dažādās spektra joslās optikas nozarē

Filtru pielietošana
Filtru pielietojums dažādās spektra joslās optikas nozarē galvenokārt izmanto to viļņa garuma izvēles iespējas, nodrošinot specifiskas funkcijas, modulējot viļņa garumu, intensitāti un citas optiskās īpašības. Tālāk ir izklāstītas galvenās klasifikācijas un atbilstošie pielietojuma scenāriji:

Klasifikācija, kuras pamatā ir spektrālās īpašības:
1. Garās caurlaidības filtrs (λ > robežviļņa garums)
Šāda veida filtrs ļauj iziet cauri viļņu garumiem, kas ir garāki par robežviļņu garumu, vienlaikus bloķējot īsākus viļņu garumus. To parasti izmanto biomedicīniskajā attēlveidošanā un medicīnas estētikā. Piemēram, fluorescences mikroskopi izmanto garās caurlaidības filtrus, lai novērstu īsviļņu traucējošo gaismu.

2. Īscaurlaides filtrs (λ < robežviļņa garums)
Šis filtrs pārraida viļņu garumus, kas ir īsāki par robežviļņu garumu, un vājina garākus viļņu garumus. To izmanto Ramana spektroskopijā un astronomiskos novērojumos. Praktisks piemērs ir IR650 īsās caurlaidības filtrs, ko izmanto drošības uzraudzības sistēmās, lai nomāktu infrasarkano staru traucējumus dienasgaismas stundās.

3. Šaurjoslas filtrs (joslas platums < 10 nm)
Šaurjoslas filtri tiek izmantoti precīzai noteikšanai tādās jomās kā LiDAR un Ramana spektroskopija. Piemēram, šaurjoslas filtram BP525 ir centrālais viļņa garums 525 nm, pilnais platums pusaugstumā (FWHM) tikai 30 nm un maksimālā caurlaidība, kas pārsniedz 90%.

4. Iecirtuma filtrs (apturošās joslas platums < 20 nm)
Iecirtumu filtri ir īpaši izstrādāti, lai nomāktu traucējumus šaurā spektra diapazonā. Tos plaši izmanto lāzera aizsardzībā un bioluminiscences attēlveidošanā. Piemērs ir iecirtumu filtru izmantošana, lai bloķētu 532 nm lāzera starojumu, kas var radīt bīstamību.

Klasifikācija, pamatojoties uz funkcionālajām īpašībām:
- Polarizējošās plēves
Šīs komponentes tiek izmantotas, lai atšķirtu kristāla anizotropiju vai mazinātu apkārtējās gaismas traucējumus. Piemēram, metāla stiepļu režģa polarizatori var izturēt lielas jaudas lāzera starojumu un ir piemēroti izmantošanai autonomās braukšanas LiDAR sistēmās.

- Dihroiskie spoguļi un krāsu atdalītāji
Dihroiskie spoguļi atdala noteiktas spektra joslas ar stāvām pārejas malām, piemēram, atstarojot viļņu garumus zem 450 nm. Spektrofotometri proporcionāli sadala caurlaidīgo un atstaroto gaismu, un šī funkcionalitāte bieži tiek novērota multispektrālās attēlveidošanas sistēmās.

Galvenie lietojumprogrammu scenāriji:
- Medicīniskās iekārtas: Oftalmoloģiskās lāzerterapijas un dermatoloģisko ierīču lietošanai ir nepieciešams likvidēt kaitīgās spektra joslas.
- Optiskā uztveršana: Fluorescences mikroskopi izmanto optiskos filtrus, lai noteiktu specifiskus fluorescējošus proteīnus, piemēram, GFP, tādējādi uzlabojot signāla un trokšņa attiecību.
- Drošības uzraudzība: IR-CUT filtru komplekti bloķē infrasarkano starojumu dienas laikā, lai nodrošinātu precīzu krāsu atveidi uzņemtajos attēlos.
- Lāzera tehnoloģija: Iecirtuma filtri tiek izmantoti, lai nomāktu lāzera traucējumus, un to pielietojums aptver militārās aizsardzības sistēmas un precīzijas mērīšanas instrumentus.