光學(xué)與濾光片原理介紹

我們都知道，自然光根據(jù)波段的不同分為紫外光、可見光和紅外光，它們根據(jù)波段的不同而被劃分為三個(gè)大分類，紫外光光源一般被分為ABC三種射線，即UVA（400--315nm）/UVB（345-280nm）/UVC（280-190nm），紫外線擁有對細(xì)菌較強(qiáng)的殺傷力，常常被作為細(xì)菌、病毒消殺的射線，同時(shí)紫外光線具有比可見光更深的穿透力，因此在紫外濾光片中，經(jīng)過紫外濾光片選取后的光可用于進(jìn)行透視或鑒定工作，如常見的醫(yī)院X光檢查、假幣鑒定、食品安全檢驗(yàn)甚至到太空探索等重大領(lǐng)域。

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可見光400-780nm，這個(gè)波段即為有色光，我們?？吹降牟屎缇褪枪饨?jīng)過空氣中水分經(jīng)過折射、反射和色散后的效果。常見紅橙黃綠藍(lán)靛紫七種顏色，紅光（622-780nm）、橙光（597-622nm）、黃光（577-597nm）、綠光（492-577nm）、藍(lán)光和靛光（455-492nm）、紫光（400-455nm）。

紅外光，即介于可見光與微波之間，波長在0.7-1000微米的紅外電磁波。

濾光片原理

濾光片是通過不同的光學(xué)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對光線透過控制和篩選，具體分為顏色濾光片與薄膜濾光片兩種。濾光片通過濾除不需要的波段，通常這一部分波段通常會(huì)以反射、衍射或吸收的形態(tài)被篩除，只保留了需要的波段，實(shí)現(xiàn)對光線的控制透過，所以可以理解為保留需求光，濾除雜質(zhì)光。

濾光片的制作一般分為兩種，一種通過加入具有某些光學(xué)特性材料的物質(zhì)形成具有一定特性的光學(xué)玻璃（也叫顏色濾光片）和通過在基材上鍍膜形成具有某些光學(xué)特性的玻璃（也叫薄膜濾光片）。不同的基材材料其通過的波長也不相同，通過波段范圍長的可以制作成更加廣泛應(yīng)用需求的濾光片。

（通過加入特定染料的光學(xué)有色藍(lán)玻璃） 

由于濾光片加工方式的特殊性，濾光片的濾光效果仍然也有一部分取決于加工基材，不同的加工基材具有不同的光學(xué)特性，如折射率、色散、吸收等。這些特性直接影響濾光片對不同波長光線的透過和截止能力。

（玻璃基材）

舉例

常見的石英玻璃：如熔融石英（JGS1, JGS2, JGS3）和石英晶體，它們具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、壓電特性、低熱膨脹系數(shù)和優(yōu)良的光學(xué)特性。其中，JGS1的透光波段為185nm--2500nm，JGS2的透光波段為220nm--2500nm，JGS3的透光波段為260nm--3500nm。

藍(lán)寶石玻璃（Al2O3）：屬于超硬材料，具有高聲速、耐高溫、抗腐蝕、高硬度、高透光性、熔點(diǎn)高等優(yōu)點(diǎn)。其透光范圍從深紫外到紅外，即180nm~4500nm。更多玻璃特性參考：各種玻璃特性詳細(xì)介紹。

（光學(xué)鍍膜BP590nm美容帶通濾光片）

通過簡單的了解，我們知道濾光片對于光線的控制，尤其在可見光和紅外光的應(yīng)用中，因此對于濾光片在實(shí)際產(chǎn)品應(yīng)用上的輸出效果非常重要，如，常見超光子嫩膚應(yīng)用，通過帶通濾光片篩選出固定波長，如515nm光線，該波段可作用于表皮淺層，可起到改善淺層色素問題，如美白嫩膚，其次還有用于改善色斑、光老化的560nm濾光片，以及590、615、640、695等，更多內(nèi)容可參考M22超光子嫩膚濾光片的作用。

（濾光片紅外應(yīng)用）

紅外光的應(yīng)用更加廣泛，包括紅外夜視成像、紅外熱成像、紅外激光測距、紅外感應(yīng)、紅外測溫、紅外遙控等應(yīng)用中，這些應(yīng)用都需要到濾光片的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對波段的控制。可以說，濾光片對光學(xué)儀器產(chǎn)品的應(yīng)用具有非常廣泛的應(yīng)用前景，幾乎覆蓋個(gè)工業(yè)、醫(yī)療、天文、食品等多項(xiàng)重要領(lǐng)域，同時(shí)，不同領(lǐng)域?qū)χ鵀V光片又提出了不同的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與應(yīng)用指標(biāo)，以滿足實(shí)際產(chǎn)品的應(yīng)用需求。

好的，關(guān)于本次濾光片原理就分享到這里，關(guān)于更多的內(nèi)容，可以觀看我們往前的內(nèi)容。