什么是光学滤镜?
滤光片是一种让特定光线通过或阻挡的装置。
有仅透射特定波长的光的带通滤光片、降低入射光强度的 ND 滤光片,以及截止红外线的红外滤光片。使用滤光片时,需要考虑入射光的光谱和强度以及想要提取的光的波长来选择必要的滤光片。
光学滤光片的应用
由于其优异的性能和多样化的特性,光学滤光片被广泛应用于各种应用,包括相机镜头和显示器等我们熟悉的应用。
1. 相机
光学滤镜广泛用于相机和视频设备。通过阻挡特定波长范围,可以减少伪色和漫射光反射,从而让您捕捉到清晰、准确的图像。
此外,还使用ND滤镜和偏光滤镜来调整亮度和反射,以获得更适合拍摄对象的图像。
2. 显示技术
光学滤光片在智能手机、电视和其他设备的显示技术中也发挥着重要作用。通过使用光学滤镜,可以提高屏幕的亮度和色彩再现性。
3.激光技术
在通讯、医学等领域用于激光技术。采用激光技术的光学滤波器可用于将激光调整到特定的波长和特性。
其优点在于可以选择特定波长的激光,从而可应用于广泛的领域。
光学滤光片的原理
光学滤光片是根据光学干涉、吸收、反射、衍射、相移等光学现象,通过大量计算,选择性地透射特定波长范围的光,以允许特定波长的光通过。所用材料根据种类不同而有很大差异,但通过调整材料特性、薄膜厚度、层排列等进行设计。
这使得实现根据目的定制的光学特性成为可能。二向色滤光片具有多层膜结构,具有反射或透射特定角度和波长的光线的特性。吸收滤光片吸收特定波长范围内的光并阻挡其他光。
另一方面,干涉滤光片利用光的波长和薄膜厚度引起的干涉效应,选择性地通过特定波长。相移滤光片通过改变光的相位来控制特定的波长。
光学滤波器类型
光学滤镜根据其不同的功能和特性可分为几种类型,每种类型均基于不同的原理或设计。
1. 二向色滤光片
二向色滤光片具有多层膜结构,能够反射或透射特定角度或波长的光线。这使得它们能够控制光的偏振和颜色,这就是它们被用于光学设备和成像技术的原因,例如投影仪和光分路器中的色轮。
2. 吸收过滤器
吸收滤光片吸收特定波长范围内的光并阻挡其他光。这种类型的滤镜在相机中用作 ND 滤镜或偏光滤镜,可让您调整亮度和反射。
3. 干涉滤光片
干涉滤光片利用光的波长和薄膜厚度引起的干涉效应,选择性地通过特定波长的光。这使得高精度地选择窄波段的光成为可能,因此广泛应用于光谱技术和激光装置。
4. 相移滤波器
相移滤光片是一种可以改变光的相位的滤光片。这种性能使得可以控制特定的波长,利用光的相位差来放大或衰减特定波长的光。相移滤波器主要用于光谱学和激光应用。
5. 偏光滤镜
偏光滤光片具有透射特定偏振方向的光并阻挡其他偏振方向的光的能力。这种滤光片用于液晶显示器和偏光显微镜,也可以进行光学控制。
6. 热过滤器
热过滤器用于控制红外范围内的热辐射。这使得某些波长带的红外光可以通过,同时阻挡其他热辐射。典型的例子包括热成像和热传感。