Berbagai Jenis Filter dan Spesifikasi Utama
Pada prinsipnya, filter optik dapat dibagi menjadi beberapa jenis, dan berbagai jenis filter optik ini diperkenalkan di bawah ini.
1. Filter serapan: Filter serapan dibuat dengan mencampurkan pewarna khusus ke dalam bahan resin atau kaca.Sesuai dengan kemampuan untuk menyerap cahaya dari panjang gelombang yang berbeda, dapat memainkan peran penyaringan.Filter kaca berwarna adalah yang paling banyak digunakan di pasaran.Keunggulannya adalah stabil, seragam, kualitas sinar yang baik, dan biaya pembuatan yang rendah, tetapi memiliki kelemahan dari passband yang relatif besar, yang jarang lebih rendah dari 30nm.
2. Filter interferensi: Filter interferensi mengadopsi metode pelapisan vakum, dan lapisan film optik dengan ketebalan tertentu dilapisi pada permukaan kaca.Biasanya sepotong kaca terbuat dari film berlapis-lapis, dan prinsip interferensi digunakan untuk mencapainya. Memungkinkan gelombang cahaya dalam rentang spektral tertentu untuk melewatinya.Ada banyak jenis filter interferensi, dan bidang aplikasinya juga berbeda.Diantaranya, filter interferensi yang paling banyak digunakan adalah filter bandpass, filter cut-off, dan filter dichroic.
(1) Filter Bandpass hanya dapat mentransmisikan cahaya dengan panjang gelombang tertentu atau pita sempit, dan cahaya di luar pita sandi tidak dapat melewatinya.Indikator optik utama filter bandpass adalah: panjang gelombang pusat (CWL), setengah bandwidth (FWHM), dan transmisi (T%).Menurut ukuran bandwidth, itu dapat dibagi menjadi filter pita sempit dengan bandwidth kurang dari 30nm;filter broadband dengan bandwidth lebih dari 60nm.
(2) Filter pemutus (Cut-off filter) dapat membagi spektrum menjadi dua wilayah.Cahaya di satu wilayah tidak dapat melewati wilayah ini, yang disebut wilayah cut-off, sedangkan cahaya di wilayah lain dapat melewatinya sepenuhnya, yang disebut wilayah jalur-lintasan.Filter cut-off tipikal adalah filter long-pass dan filter short-pass.Filter gelombang panjang: mengacu pada rentang panjang gelombang tertentu, arah gelombang panjang ditransmisikan, dan arah gelombang pendek terputus, yang memainkan peran mengisolasi gelombang pendek.Filter gelombang pendek: Filter gelombang pendek mengacu pada rentang panjang gelombang tertentu, arah gelombang pendek ditransmisikan, dan arah gelombang panjang terputus, yang memainkan peran mengisolasi gelombang panjang.
(3) Filter Dichroic (Filter Dichroic) dapat memilih kisaran kecil warna yang ingin melewati cahaya sesuai kebutuhan, dan memantulkan warna lain.Ada beberapa jenis filter lainnya: Filter Kepadatan Netral (Filter Kepadatan Netral), juga dikenal sebagai film atenuasi, digunakan untuk mencegah sumber cahaya yang kuat merusak sensor kamera atau komponen optik, dan dapat menyerap atau memantulkan cahaya yang belum diserap .Bagian dari cahaya yang ditransmisikan yang secara seragam mengurangi transmisi di bagian tertentu dari spektrum.
Fungsi utama Filter Fluoresensi adalah untuk memisahkan dan memilih spektrum pita karakteristik dari cahaya eksitasi dan zat fluoresensi yang dipancarkan dalam sistem inspeksi dan analisis fluoresensi biomedis.Ini adalah komponen kunci yang digunakan dalam instrumen biomedis dan ilmu kehidupan.
Filter Astronomi adalah sejenis filter yang digunakan untuk mengurangi pengaruh polusi cahaya terhadap kualitas foto pada saat proses pengambilan foto astronomi.
Filter densitas netral umumnya dibagi menjadi absorptif dan reflektif.Filter densitas netral reflektif mengadopsi prinsip interferensi film tipis untuk mentransmisikan sebagian cahaya dan memantulkan bagian cahaya lainnya (biasanya tidak lagi menggunakan cahaya pantulan ini), cahaya pantulan ini mudah untuk membentuk cahaya liar dan mengurangi akurasi eksperimental , jadi Silakan gunakan kolektor cahaya seri ABC untuk mengumpulkan cahaya yang dipantulkan.Filter densitas netral serap umumnya mengacu pada material itu sendiri atau setelah beberapa elemen dicampur dalam material, yang menyerap beberapa panjang gelombang cahaya tertentu, tetapi tidak memiliki atau sedikit berpengaruh pada panjang gelombang cahaya lainnya.Secara umum, ambang kerusakan filter densitas netral penyerap lebih rendah, dan setelah penggunaan jangka panjang, mungkin ada panas yang dihasilkan, jadi berhati-hatilah saat menggunakannya.
Spesifikasi Utama untuk Filter Optik
Passband: Kisaran panjang gelombang yang dapat dilewati cahaya disebut passband.
Bandwidth (FWHM): Bandwidth adalah rentang panjang gelombang yang digunakan untuk mewakili bagian tertentu dari spektrum yang melewati filter melalui energi insiden, dinyatakan dengan lebar setengah dari transmisi yang lebih besar, juga dikenal sebagai setengah lebar, dalam nm.Misalnya: transmisi puncak filter adalah 80%, kemudian 1/2 adalah 40%, dan panjang gelombang kiri dan kanan yang sesuai dengan 40% adalah 700nm dan 750nm, dan setengah bandwidth adalah 50nm.Filter dengan lebar setengah kurang dari 20nm disebut filter band sempit, dan filter dengan lebar setengah lebih besar dari 20nm disebut filter band-pass atau filter pass band lebar.
Panjang gelombang pusat (CWL): Mengacu pada panjang gelombang transmisi puncak dari bandpass atau filter pita sempit, atau panjang gelombang pantulan puncak dari filter bandstop, titik tengah antara 1/2 panjang gelombang dari transmisi puncak, yaitu bandwidth Titik tengah dari disebut panjang gelombang pusat.
Transmitansi (T): Ini mengacu pada kemampuan melewati pita target, dinyatakan dalam persentase, misalnya: transmisi puncak filter (Tp) > 80%, mengacu pada cahaya yang dapat melewati filter setelah pelemahan.Ketika nilai maksimum di atas 80%, semakin besar transmisinya, semakin baik kemampuan transmisi cahayanya.Kisaran cut-off: Ini digunakan untuk mewakili interval panjang gelombang dari wilayah spektral energi yang hilang oleh filter, yaitu rentang panjang gelombang di luar pita sandi.Tingkat cut-off (Block): Transmisi yang sesuai dengan panjang gelombang dalam rentang cut-off, juga dikenal sebagai Kedalaman cut-off digunakan untuk menggambarkan derajat cut-off filter.Transmisi cahaya tidak mungkin mencapai 0. Hanya dengan membuat transmisi filter mendekati nol, spektrum yang tidak diinginkan dapat dipotong dengan lebih baik.Tingkat cut-off dapat diukur dengan transmisi, dan juga dapat dinyatakan dengan kepadatan optik (OD).Hubungan konversi antara itu dan transmitansi (T) adalah sebagai berikut: OD=log10(1/T) Lebar pita transisi: menurut filter Kedalaman batas berbeda, dan lebar spektral yang lebih besar diperbolehkan antara batas batas filter yang ditentukan kedalaman off dan posisi 1/2 dari puncak transmitansi.Kecuraman tepi: yaitu [(λT80-λT10)/λT10] *
Reflektansi Tinggi (HR): Sebagian besar cahaya yang melewati filter dipantulkan.
Transmisi tinggi (HT): Transmisinya tinggi, dan kehilangan energi cahaya yang melewati filter sangat kecil.Sudut datang: Sudut antara cahaya masuk dan garis normal permukaan filter disebut sudut datang.Ketika cahaya datang secara vertikal, sudut datang adalah 0 °.
Bukaan efektif: Area fisik yang dapat digunakan secara efektif dalam perangkat optik disebut bukaan efektif, yang biasanya mirip dengan ukuran tampilan filter, konsentris, dan ukurannya sedikit lebih kecil.Mulai panjang gelombang: Panjang gelombang awal mengacu pada panjang gelombang yang sesuai dengan ketika transmisi meningkat menjadi 1/2 puncak dalam filter gelombang panjang, dan kadang-kadang dapat didefinisikan sebagai 5% atau 10% dari puncak di band- pass filter Panjang gelombang yang sesuai dengan transmitansi.
Panjang gelombang cut-off: Panjang gelombang cut-off mengacu pada panjang gelombang yang sesuai dengan ketika transmitansi dalam filter gelombang pendek dikurangi menjadi 1/2 dari nilai puncak.Dalam filter band-pass, kadang-kadang dapat didefinisikan sebagai transmisi puncak 5% atau 10%.Panjang gelombang yang sesuai dengan tingkat lulus.
Spesifikasi Permukaan dan Parameter Dimensi Kualitas Permukaan Filter
Kualitas permukaan filter terutama memiliki cacat seperti goresan dan lubang di permukaan.Spesifikasi yang paling umum digunakan untuk kualitas permukaan adalah goresan dan lubang yang ditentukan oleh MIL-PRF-13830B.Nama lubang Dihitung dengan membagi diameter lubang dalam mikron dengan 10, biasanya spesifikasi lubang awal akan disebut kualitas standar dalam kisaran 80 sampai 50;kualitas dalam kisaran 60 sampai 40;dan kisaran 20 hingga 10 akan dianggap sebagai kualitas presisi tinggi.
Kualitas permukaan: Kualitas permukaan adalah ukuran akurasi permukaan.Ini digunakan untuk mengukur penyimpangan bidang seperti cermin, jendela, prisma atau cermin datar.Penyimpangan kehalusan biasanya diukur dengan nilai bergelombang (λ), yang terdiri dari sumber uji dengan beberapa panjang gelombang, satu garis sesuai dengan 1/2 panjang gelombang, dan kehalusannya adalah 1λ, yang mewakili tingkat kualitas umum;kelancaran adalah λ/4, yang mewakili tingkat kualitas;kehalusannya adalah λ/20, mewakili tingkat kualitas presisi tinggi.
Toleransi: Toleransi filter terutama pada panjang gelombang tengah dan setengah bandwidth, sehingga kisaran toleransi produk filter ditunjukkan.
Toleransi diameter: Secara umum, pengaruh toleransi diameter filter tidak besar selama penggunaan, tetapi jika perangkat optik akan dipasang pada dudukan, toleransi diameter harus diperhatikan.Biasanya toleransi diameter dalam (±0,1 mm) disebut kualitas umum, (±0,05 mm) disebut kualitas presisi, dan (±0,01 mm) disebut kualitas tinggi.
Toleransi Ketebalan Tengah: Ketebalan tengah adalah ketebalan bagian tengah filter.Biasanya toleransi ketebalan tengah (±0,2mm) disebut kualitas umum, (±0,05mm) disebut kualitas presisi, dan (±0,01mm) disebut kualitas tinggi.
Waktu posting: Mar-10-2023