Оптический фильтр


Оптический фильтр — это устройство, избирательно пропускающее свет различных длин волн , обычно реализуемое в виде стеклянной плоскости или пластикового устройства на оптическом пути , которые либо окрашены в массе, либо имеют интерференционные покрытия. Оптические свойства фильтров полностью описываются их частотной характеристикой , которая указывает, как фильтр изменяет амплитуду и фазу каждой частотной составляющей входящего сигнала. [1]

Фильтры в основном относятся к одной из двух категорий. Физически самым простым является поглощающий фильтр; тогда есть интерференционные или дихроичные фильтры . Многие оптические фильтры используются для получения оптических изображений и изготавливаются прозрачными ; некоторые из них, используемые для источников света, могут быть полупрозрачными .

Оптические фильтры избирательно пропускают свет в определенном диапазоне длин волн , то есть цветов , поглощая при этом оставшуюся часть. Обычно они могут пропускать только длинные волны (длинный проход), только короткие волны (короткий проход) или полосу длин волн, блокируя как более длинные, так и более короткие волны (полосовой проход). Полоса пропускания может быть уже или шире; переход или отсечка между максимальной и минимальной передачей может быть резким или постепенным. Существуют фильтры с более сложной характеристикой передачи, например с двумя пиками, а не с одной полосой; [2] это, как правило, старые дизайны, традиционно используемые для фотографии; фильтры с более регулярными характеристиками используются для научно-технической работы. [3]

Оптические фильтры обычно используются в фотографии (где иногда используются фильтры со специальными эффектами, а также поглощающие фильтры), во многих оптических инструментах и ​​​​для окрашивания сценического освещения . В астрономии оптические фильтры используются для ограничения света, проходящего в интересующую спектральную полосу, например, для изучения инфракрасного излучения без видимого света, который может воздействовать на пленку или датчики и подавлять желаемый инфракрасный диапазон. Оптические фильтры также необходимы в приложениях флуоресценции, таких как флуоресцентная микроскопия и флуоресцентная спектроскопия .

Фотофильтры представляют собой частный случай оптических фильтров, и большая часть материала здесь применима. Фотофильтры не нуждаются в точно контролируемых оптических свойствах и точно определенных кривых пропускания фильтров, предназначенных для научной работы, и продаются в больших количествах по соответственно более низким ценам, чем многие лабораторные фильтры. Некоторые фильтры с фотографическими эффектами, такие как фильтры с эффектом звезды, не имеют отношения к научной работе.

Как правило, данный оптический фильтр пропускает определенный процент входящего света при изменении длины волны. Это измеряется спектрофотометром . _ Как линейный материал, поглощение для каждой длины волны не зависит от присутствия других длин волн. Очень немногие материалы нелинейны , а коэффициент пропускания зависит от интенсивности и комбинации длин волн падающего света. Прозрачные флуоресцентные материалы могут работать как оптический фильтр со спектром поглощения , а также как источник света со спектром излучения .


Сложенные ящики фильтров Cokin