光學(xué)濾光片是只讓某一波段光透過(透射率大)的光學(xué)元件。
通過光譜的分布長短(即光譜所處區(qū)域)把濾光片分為:
紫外濾光片可見光濾光片近紅外濾光片紅外濾光片遠(yuǎn)紅外濾光片光譜波長范圍如下:
紫外濾光片180~400nm可見光濾光片400~700nm近紅外濾光片700~3000nm紅外濾光片3000nm~10um以上
帶通濾光片短波通(低通)濾光片長波通(高通)濾光片帶通型濾光片:選定特定波段的光通過,通帶以外的光截止。其光學(xué)指標(biāo)主要是中心波長(CWL),半帶寬(FWHM),中心波長透過率(Tp),截止度及截止范圍。按帶寬分為窄帶和寬帶,通常按帶寬比中心波長的值來區(qū)分,小于2%來定為窄帶,大于2%定為寬帶。
短波通型(又叫低波通):短于選定波長的光通過,長于該波長的光截止。
長波通型(又叫高波通):長于選定波長的光通過,短于該波長的光截止。
峰值透過率(TP):假設(shè)光初始值為100%,通過濾光片后有部分損耗了,通過光譜測量得出只有85%了,那就可以把這個濾光片的光學(xué)透過率定為(Tp)>80%。
中心波長(CWL):濾光片在實(shí)際應(yīng)用中所使用的波長,如光源主峰值是850nm led燈,那需求的中心波長就是850nm。
半帶寬(FWHM):簡單說就是*高透過率的1/2處所對應(yīng)的波長,左右波長值相減,例如,峰值*好是90%,1/2就是45%,45%所對應(yīng)的左右波長是875nm和825nm,那半帶寬就是50nm。
截止范圍:截止范圍是用于表示通過濾光片衰減的能量光譜區(qū)域的波長間隔(圖2)。截止的程度又稱之為截止深度,通常用光密度或者透射率表示。
光密度(OD):光密度(OD)描述濾光片截止程度,并且與穿過的能量透射量有關(guān)(方程式1–2)。光密度值越高透射率越低,圖3示意了三種不同的光密度:OD 1.0,OD 1.3和OD 1.5分別對應(yīng)的透射率。T為透射率,如80,表示透射率80%。
入射角度:入射光線和濾光片表面法線之間的夾角。當(dāng)光線正入射時,入射角為0°。
截止率(Blocking):截止區(qū)所對應(yīng)的透過率.由于要想透過率達(dá)到零,那是非常難的事情,只能選擇它透過率接近于零,但通常透過率達(dá)到10的負(fù)5次方以上就可以滿足大部分使用要求,通常轉(zhuǎn)換為光學(xué)密度值,用OD>5表示。
截止波段: 可接受的不需要的波長*小區(qū)間范圍,由于多數(shù)電子成像用的感光器件的響應(yīng)范圍是350-950nm,在實(shí)際中確定范圍稍稍比這個區(qū)間寬一點(diǎn)即可。紫外及紅外的截止范圍確定比這個要繁雜一些,需要根據(jù)使用的探頭響應(yīng)范圍來確定。
起始波長:起始波長是用于表示在長波通濾光片中透射率增加至50%波長的術(shù)語。起始波長由圖5中的λcut-on起始表示。
截止波長:截止波長是用于表示在短波通濾光片中透射率降低至50%波長的術(shù)語。截止波長由圖6中的λcut-off截止表示。
有效孔徑:光學(xué)系統(tǒng)中有效利用的物理區(qū)域。通常與濾光片的外觀尺寸相似,同心,尺寸略小些。
以帶通濾光片為例,中心波長、半寬、起始波長等都有公差,因此訂購產(chǎn)品時一定要標(biāo)明公差范圍。公差越小,制造難度越大,成本越高。用戶可以根據(jù)實(shí)際需要,提出合理公差范圍。
直徑公差:圓形光學(xué)元件的直徑公差提供了一個可接受的直徑值范圍。此生產(chǎn)規(guī)格會因制作光學(xué)產(chǎn)品的某些光學(xué)加工公司的技術(shù)水平和能力而有所不同。雖然直徑公差不會對光學(xué)產(chǎn)品本身的光學(xué)性能產(chǎn)生任何影響,但如果要在任何一種固定器上安裝光學(xué)產(chǎn)品,則它是您必須考慮的一種非常重要的機(jī)械公差。例如,如果透鏡的直徑與其標(biāo)稱值存有偏差,則有可能使已安裝的組件中的機(jī)械軸偏離光學(xué)軸,從而導(dǎo)致光的偏心。 通常,直徑的生產(chǎn)公差為:+0.00/-0.10 mm表示一般質(zhì)量,+0.00/-0.050 mm表示精密質(zhì)量,+0.000/-0.010 mm則為高質(zhì)量。
中心厚度公差:光學(xué)元件(*典型的是透鏡)的中心厚度,測量的是光學(xué)元件中心部分的材料厚度。中心厚度是通過透鏡的機(jī)械軸來測量的,該機(jī)械軸是作為透鏡外部邊緣之間的軸來定義的。透鏡中心厚度的變化會影響光學(xué)性 能,這是因?yàn)橹行暮穸燃捌淝拾霃綍Q定光線穿過透鏡的光學(xué)路徑長度。通常,中心厚度的生產(chǎn)公差為:+/-0.20 mm表示一般質(zhì)量,+/-0.050 mm表示精密質(zhì)量,+/-0.010 mm則為高質(zhì)量.
濾光片的表面光潔度是光學(xué)零件有效通光面積表面缺陷的更大允許尺寸和定量(數(shù)量)的描述,一般用數(shù)值表示:道子--點(diǎn)子,即:S/D(scratch/dig),就是我們常??吹降?0-40/40-20等這樣的數(shù)值。60-40表示道子的更大數(shù)值為60微米,斑點(diǎn)更大數(shù)值為40絲。道子是指窄而長的缺陷。60表示道子更大寬度數(shù)值為60微米。當(dāng)元件中的更大道子超 過了指標(biāo)要求中的更大道子時,此元件判為不合格品;40表示在任何20mm范圍內(nèi)不能有一個大于0.4的點(diǎn)子,也可理解為在任何20mm范圍內(nèi)所有疵點(diǎn)直徑和不超過更大尺寸疵點(diǎn)的2倍,40-20等這種數(shù)值可以一次類推,原理都是一樣的。
上海卷柔新技術(shù)光電有限公司是一家專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)光學(xué)儀器及其零配件的高科技企業(yè),公司2005年成立在上海閔行零號灣創(chuàng)業(yè)園區(qū),專業(yè)的光電鍍膜公司,技術(shù)背景依托中國科學(xué)院,卷柔產(chǎn)品主要涉及光學(xué)儀器及其零配件的研發(fā)和加工;光學(xué)透鏡、反射鏡、棱鏡,平板顯示,安防監(jiān)控等光學(xué)鍍膜產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn),為全球客戶提供上等的產(chǎn)品和服務(wù)。
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