干扰滤波器
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干扰滤波器

小施 2021-01-05 9132 0


这些滤镜根据工作原理命名:日光透射滤镜,紫外线消除滤镜,紫外线和红外线消除滤镜或带通滤镜均属于此类。它们的工作原理基于特定波长范围的半透明性以及由于干扰而消除的其他频率。

干扰滤波器的简化原理

破坏性干涉原理

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为此,将几个金属反射层和薄电介质消色差层蒸发到透明玻璃上。在折射率不同的两种材料之间的每个边界上,入射的电磁辐射可以通过并分成反射部分。在许多边界处形成大量的局部射线,它们相互干扰并可以相互消除。

干涉滤光片的物理原理

干扰效应的发生对于电磁辐射的波特性是很典型的。具有相同长度和极化的相干振荡波,它们根据电场强度的相位和幅度而相互干扰,累积或补偿。

干扰滤波器使用干扰现象,以便优选地透射或反射电磁辐射的特定光谱范围。为了获得这种效果,将大量具有不同折射率的薄涂层应用于中性玻璃。这些层的光学厚度通常是定义的中心波长的四分之一或四分之一。当电磁辐射撞击这些涂层时,在两种不同折射率的材料之间的每个边界上,电磁辐射被分为通过部分,反射部分和吸收部分。在任何其他边界上都会发生相同的分裂,因此会生成大量的部分射线,这些射线重叠并相长或相消。

紫外线消除滤镜(紫外线截止)

阻止约400 nm以下的光谱波长。

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在室外应用或使用汞蒸气灯和荧光灯的情况下,有时会在日光下产生较高的紫外线部分。即使直接在应用中使用紫外线,也应经常将其遮挡以观察胶水的荧光,例如,胶水通常会吸收紫外线范围内的光,但会反射可见范围内的光。阻挡UV部分会生成高对比度的图像,因为可以避免色度纵向误差(色差)和色度横向误差。也避免了任何蓝色偏色。

紫外线消除滤光片从外面看起来几乎完全是半透明的,即当与彩色相机一起使用时,没有变色效果。

日光透过滤镜(紫外线和红外线截止)

彩色相机通常使用此滤镜类型。该滤光片通过可见光的400-700 nm范围,但阻挡紫外线和红外光的波长范围。

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为此,在完全透明的滤镜玻璃的两面上都蒸发了几层干涉涂层。像紫外线消除滤镜一样,它避免了色差,色差会导致对比度低的模糊图像。除了紫外线范围外,光的红外范围也受阻,这也将导致图像变色,因为CCD传感器对红外光非常敏感,红外光将被解释为红色。对于彩色相机,此滤镜通常集成在相机外壳中,位于传感器之前。当使用单色相机和相应的光时,也可以观察到过分强调蓝色,尤其是红色图像信息的相同效果,因此也可以在此使用此滤镜。

适用于彩色和黑白相机。

窄带带通滤波器

这种滤波器类型非常常用于激光应用。半宽度几乎可以是任何宽度(+/- 10、25、50 nm),在极端情况下,对于定义的波长,只能为+/- 2或5 nm。带通范围越窄,滤波器的透射率越低。这些滤镜适用于彩色和黑白相机。几乎每个波长都有合适的带通滤波器,其半宽度不同。

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典型技术应用:

  1. 保护摄像机免受强激光束(例如贴标激光)的伤害

  2. 在三角测量过程中观察特定波长的激光

  3. 基于紫外线辐射激发的胶水荧光灯技术检查

  4. 生物化学和遗传学中微弱发光或荧光效应的评估

对成像很重要

当玻璃升温时,干涉滤光片的中心波长会向更长的波长线性移动;反之,当光线在玻璃表面上的入射角增加时,中心波长会向较短的波长偏移。特别是在非常窄带的带通滤光镜与非常广角的镜头结合使用的情况下,这可能会导致负面影响:在图像边缘可能会出现阴影,因为滤光效果会由于以下原因而发生偏移:窄带带通滤光片阻挡了应该让其通过的波长范围,因此入射角极小。

(带通)滤波器的技术规格

  1. 透射率(T)定义了特定波长或整个光谱情况下滤光片的半透明性。

  2. 大多数情况下,会显示达到最大透射率的峰值或中心波长(CWL)。

  3. 平均波长(AWL)定义了达到最大透射率的50%的光的波长。



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