Tillämpningen av filter över olika spektralband inom den optiska industrin

Tillämpning av filter
Användningen av filter över olika spektralband inom den optiska industrin utnyttjar främst deras våglängdsvalsmöjligheter, vilket möjliggör specifika funktioner genom att modulera våglängd, intensitet och andra optiska egenskaper. Följande beskriver de primära klassificeringarna och motsvarande tillämpningsscenarier:

Klassificering baserad på spektrala egenskaper:
1. Långpassfilter (λ > gränsvåglängd)
Denna typ av filter tillåter våglängder längre än gränsvåglängden att passera igenom samtidigt som kortare våglängder blockeras. Det används ofta inom biomedicinsk avbildning och medicinsk estetik. Till exempel använder fluorescensmikroskop långpassfilter för att eliminera kortvågigt störande ljus.

2. Kortpassfilter (λ < gränsvåglängd)
Detta filter släpper igenom våglängder kortare än gränsvåglängden och dämpar längre våglängder. Det används inom Ramanspektroskopi och astronomiska observationer. Ett praktiskt exempel är kortpassfiltret IR650, som används i säkerhetsövervakningssystem för att undertrycka infraröda störningar under dagsljus.

3. Smalbandsfilter (bandbredd < 10 nm)
Smalbandsfilter används för exakt detektion inom områden som LiDAR- och Ramanspektroskopi. Till exempel har BP525-smalbandsfiltret en central våglängd på 525 nm, en FWHM (full width at half maximum) på endast 30 nm och en topptransmittans som överstiger 90 %.

4. Notchfilter (stoppbandsbandbredd < 20 nm)
Notchfilter är specifikt utformade för att undertrycka störningar inom ett smalt spektralområde. De används ofta inom laserskydd och bioluminescensavbildning. Ett exempel inkluderar användningen av notchfilter för att blockera 532 nm laserstrålning som kan utgöra faror.

Klassificering baserad på funktionella egenskaper:
- Polariserande filmer
Dessa komponenter används för att särskilja kristallanisotropi eller mildra störningar från omgivande ljus. Till exempel kan metalltrådspolarisatorer motstå högeffektslaserbestrålning och är lämpliga för användning i autonoma LiDAR-system.

- Dikroiska speglar och färgseparatorer
Dikroiska speglar separerar specifika spektralband med branta övergångskanter – till exempel reflekterande våglängder under 450 nm. Spektrofotometrar fördelar proportionellt transmitterat och reflekterat ljus, en funktion som ofta observeras i multispektrala avbildningssystem.

Kärnapplikationsscenarier:
- Medicinsk utrustning: Oftalmisk laserbehandling och dermatologiska apparater kräver eliminering av skadliga spektralband.
- Optisk avkänning: Fluorescensmikroskop använder optiska filter för att detektera specifika fluorescerande proteiner, såsom GFP, och därigenom förbättra signal-brusförhållandet.
- Säkerhetsövervakning: IR-CUT-filter blockerar infraröd strålning under dagtid för att säkerställa korrekt färgåtergivning i tagna bilder.
- Laserteknik: Notchfilter används för att undertrycka laserstörningar, med tillämpningar som sträcker sig över militära försvarssystem och precisionsmätinstrument.