Uporaba filtrov v različnih spektralnih pasovih v optični industriji

Uporaba filtrov
Uporaba filtrov v različnih spektralnih pasovih v optični industriji predvsem izkorišča njihove zmožnosti izbire valovne dolžine, kar omogoča specifične funkcionalnosti z moduliranjem valovne dolžine, intenzivnosti in drugih optičnih lastnosti. V nadaljevanju so opisane glavne klasifikacije in ustrezni scenariji uporabe:

Razvrstitev na podlagi spektralnih značilnosti:
1. Dolgopasovni filter (λ > mejna valovna dolžina)
Ta vrsta filtra omogoča prehod valovnih dolžin, daljših od mejne valovne dolžine, medtem ko blokira krajše valovne dolžine. Pogosto se uporablja v biomedicinskem slikanju in medicinski estetiki. Na primer, fluorescenčni mikroskopi uporabljajo dolgopasovne filtre za odpravo kratkovalovne moteče svetlobe.

2. Kratkopasovni filter (λ < mejna valovna dolžina)
Ta filter prepušča valovne dolžine, krajše od mejne valovne dolžine, in duši daljše valovne dolžine. Uporablja se v Ramanski spektroskopiji in astronomskem opazovanju. Praktičen primer je kratkopasovni filter IR650, ki se uporablja v varnostnih nadzornih sistemih za dušenje infrardečih motenj podnevi.

3. Ozkopasevno filtriranje (pasovna širina < 10 nm)
Ozkopasovni filtri se uporabljajo za natančno zaznavanje na področjih, kot sta LiDAR in Ramanova spektroskopija. Ozkopasovni filter BP525 ima na primer centralno valovno dolžino 525 nm, polno širino na polovici maksimuma (FWHM) le 30 nm in najvišjo prepustnost več kot 90 %.

4. Zarezni filter (pasovna širina zapornega pasu < 20 nm)
Zarezni filtri so posebej zasnovani za preprečevanje motenj v ozkem spektralnem območju. Široko se uporabljajo pri zaščiti pred laserji in bioluminiscenčnem slikanju. Primer vključuje uporabo zareznih filtrov za blokiranje laserskih emisij z valovno dolžino 532 nm, ki lahko predstavljajo nevarnost.

Razvrstitev glede na funkcionalne značilnosti:
- Polarizacijski filmi
Te komponente se uporabljajo za razlikovanje kristalne anizotropije ali ublažitev motenj svetlobe iz okolja. Na primer, polarizatorji iz kovinske žične mreže lahko prenesejo lasersko obsevanje z visoko močjo in so primerni za uporabo v avtonomno voznih sistemih LiDAR.

- Dikroična zrcala in barvni ločevalniki
Dikroična zrcala ločujejo specifične spektralne pasove s strmimi prehodnimi robovi – na primer, odbijajo valovne dolžine pod 450 nm. Spektrofotometri sorazmerno porazdelijo prepuščeno in odbito svetlobo, kar je funkcionalnost, ki jo pogosto opazimo v multispektralnih slikovnih sistemih.

Osnovni scenariji uporabe:
- Medicinska oprema: Oftalmološko lasersko zdravljenje in dermatološke naprave zahtevajo odpravo škodljivih spektralnih pasov.
- Optično zaznavanje: Fluorescentni mikroskopi uporabljajo optične filtre za zaznavanje specifičnih fluorescentnih beljakovin, kot je GFP, s čimer izboljšajo razmerje signal/šum.
- Varnostni nadzor: filtri IR-CUT blokirajo infrardeče sevanje med dnevnim delovanjem, da zagotovijo natančno reprodukcijo barv na zajetih slikah.
- Laserska tehnologija: Zarezni filtri se uporabljajo za zatiranje laserskih motenj, njihova uporaba pa segajo od vojaških obrambnih sistemov do preciznih merilnih instrumentov.