OPTICS应用案例系列
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41Www.edmundoptics.cn产品视频资源计算器截止波长截止波长是用于表示在短波通滤光片中透射率降低至50%波长的术语。截止波长由图6中的λCut-off截止表示。光学滤光片制造技术吸收性和二向色性滤光片光学滤光片可分成两大类:吸收性和二向色性。两者的区别不在于它过滤什么光,而是如何滤光。吸收性滤光片的光线阻断以玻璃基片的吸收特性为基础。换句话说,被阻断的光线不会被滤光片反射;相反的,光线被它吸收在滤光片内。当系统中不需要的杂散光成为噪声时,吸收性滤光片是理想的选择。吸收性滤光片也具有角度不敏感的额外好处;光线可从各种角度入射滤光片且滤光片将保持其透射和吸收特性。相反的,二向色性滤光片的运作是反射多余的波长并透射所需的光谱部分。在一些应用中,这是一个需要的效果,因为光可以通过波长分开为两束光。这可利用光的干涉性通过增加单层或多层不同折射率的材料来完成。在干涉滤光片,光从较低折射率材料的移动将反射高折射率材料;只有特定角度和波长的光将积极干涉传入光束并穿过材料,而其他所有的光线将相消干涉并反射材料(图7)。与吸收性滤光片不同,二向色性滤光片具有极高的角度敏感。当用于任何角度的设计用途之外时,二向色性滤光片无法满足最初标示的透射率和波长规格。通过二向色性滤光片提高入射角将使它移向较短的波长(即对蓝波长);降低角度则会移向较长的波长(即对红波长)。探索二向色性带通滤光片带通滤光片用于广泛的行业,可以是二向色性或彩色基片。二向色性带通滤光片是由两种不同的技术制造的:传统和加硬溅射法,或镀加硬膜。这两种技术通过在玻璃基片上交替的高与低折射率材料的多层沉积实现其独特的透射率和反射特性。事实上,根据应用的不同,在特定基片上每面可能有超过100层材料沉积。传统镀膜滤光片和加硬溅射法滤光片之间的差别是基片层数。在传统镀膜带通滤光片,不同的指标材料层沉积在多个基片上然后再夹在一起。例如,假设图7中的图片重复叠加甚至超过100倍。这个技术导致降低透射率的厚滤光片。透射的减少是由于入射光穿过并通过数个基片层被吸收和/或反射所导致的。相反的,在加硬溅射法带通滤光片,不同的指标材料只沉积在单个基片上 图8)。这个技术带来了高透射率的薄滤光片。硬镀膜的益处传统的软镀膜,一种通常为光学组件镀膜的技术,可能很快会被一种称为硬镀膜的更高性能镀膜技术所取代。因为相对传统的软镀膜,精细的硬镀膜具有更多的优点.软镀膜软镀膜是多层薄膜,由硫化锌、冷冻剂、有时甚至是银组成。对于传统的干涉滤光片,镀膜组件被层压在一个垂直的堆栈中,以提供抵御周围环境的保护,通常是从较大的晶圆上取下。考虑到所使用的材料和制造工艺,软镀膜易碎。镀膜材料经常被从滤光片的边缘移除,以避免镀膜因潮湿而退化,并增加镀膜的使用期限。图 1 显示成品的图表.图 6: 截止波长说明图 7: 在玻璃基片上交替的高与低指标材料的多层沉积图 8: 传统滤光片(左)和加硬溅射法滤光片(右)050100λCut-0ffPercent Transmission(Wavelength) ReectedLightTransmittedLightIncidentLightThin-FilmCavityOpticalGlassSubstrateλ/4 LowRefractiveIndex Layerλ/4 HighRefractiveIndex LayerA = Glass SubstrateB = Dielectric CoatingC = Metal CoatingD = Color GlassE = EpoxyACEBADPolychromaticLightMonochromaticLightTraditional FilterAPolychromaticLightMonochromaticLightHard CoatedFloat Glass SubstrateFloat Glass SubstrateEpoxyFillCoatingRingAssemblyCoatingOptionallyRemoved图 9: 具有薄膜镀膜的传统干涉滤光片的示意图

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