Что такое режекторный фильтр?
Режекторный фильтр — это оптический фильтр, который ослабляет (блокирует) свет в определенном диапазоне длин волн до очень низкого уровня, пропуская при этом свет в других диапазонах длин волн с высокой скоростью передачи.
Режекторные фильтры также называются полосовыми заграждающими или полосовыми фильтрами. Обычно полосовые фильтры используются для пропускания только света в определенном диапазоне длин волн, тогда как режекторные фильтры делают наоборот (блокируют пропускание света в определенном диапазоне).
Применение режекторных фильтров
Режекторные фильтры используются для удаления возбуждающего света из лазерного луча с одной длиной волны. Лазер, как правило, представляет собой устройство, которое колеблется с возбуждающим светом для получения высокой интенсивности и мощности.
Он излучает свет на одной длине волны, но возбуждающий свет может быть смешан с ним. Для извлечения света, излучаемого лазером, и блокирования возбуждающего света можно использовать режекторные фильтры.
Notch Filters также используются в Рамановской спектроскопии и флуоресцентной спектроскопии, которые являются аналитическими научными приборами, использующими лазеры. Отключая свет от источника возбуждающего света и т. д., и определяя только Рамановскую спектроскопию или спектр флуоресценции, которые необходимо измерить, можно проводить измерения с небольшим фоном.
Принцип работы Notch Filter
Notch Filters изготавливаются из диэлектрической многослойной пленки, которая состоит из нескольких слоев диэлектриков с различными показателями преломления на оптически полированной стеклянной подложке.
Диэлектрическая многослойная пленка не поглощает свет, а разница в показателях преломления между слоями вызывает отражение и интерференцию, тем самым блокируя свет в определенной полосе. Коэффициент пропускания изменяется в зависимости от угла падения и поляризации (поляризация S или P). Центральная длина волны блокируемого света смещается в сторону более коротких длин волн по мере увеличения угла падения.
Диэлектрические многослойные пленки состоят из материалов с высоким показателем преломления (показатель преломления 2~2,5), таких как оксид титана и тантал, и материалов с низким показателем преломления (1~1,5), таких как оксид кремния и фторид магния. Эти пленки могут быть нанесены методом осаждения из паровой фазы в вакууме или методом электронно-лучевого осаждения на диэлектрический материал.
Поверхность фильтра очень прочная и устойчивая к царапинам благодаря диэлектрической многослойной пленке и антибликовому покрытию AR и т. д. Можно подавить ухудшение производительности, вызванное временем, температурой и влажностью, и увеличить пропускание за пределами определенного диапазона длин волн.
Кроме того, направление падения определяется и обычно указывается стреловидной меткой на краю фильтра. Направление падения с конца стрелки или вдоль стрелки отличается в зависимости от производителя, поэтому необходимо заранее подтвердить направление падения.
Другая информация о режекторных фильтрах
Термины, используемые для описания производительности режекторных фильтров
Следующие термины необходимы для определения производительности режекторных фильтров при выборе:
1. Оптическая плотность (ОП) показывает, насколько хорошо режекторный фильтр блокирует лазерный свет определенной длины волны. 6 указывает на пропускание в степени 10 минус 6, или 0,0001%, и чем выше значение ОП, тем выше коэффициент блокировки.
Однако чем выше значение OD, тем оно более оптическое и тем шире область блокировки. Поэтому вы можете выбрать Notch Filter с соответствующим значением OD, заранее проверив, насколько вам нужно отсечь интенсивность используемого лазера, и зная значение OD, достаточное для блокировки.
2. Центральная длина волны
Центральная длина волны — это длина волны в центре диапазона длин волн, где свет не проникает в режекторный фильтр и где значение OD является наибольшим. Поскольку основное назначение режекторных фильтров — блокировать лазеры, большинство имеющихся в продаже режекторных фильтров, как правило, спроектированы таким образом, чтобы центральная длина волны соответствовала длине волны наиболее часто используемых лазеров. Некоторые производители выпускают режекторные фильтры со специально выбранной центральной длиной волны по специальному заказу, но они дороже имеющихся в продаже.
3. Блокирующая область
Блокирующая область — это область длин волн, где свет блокируется режекторным фильтром. Она определяется полной шириной на половине максимума области, куда свет не проходит. Режекторные фильтры, как правило, имеют высокий коэффициент пропускания в области длин волн за пределами области блокирования, а некоторые фильтры имеют коэффициент пропускания, который уменьшается по мере удаления области длин волн от области блокирования. Поэтому при измерении широкого спектра необходимо заранее проверить спектр пропускания в диапазоне длин волн измерения, поскольку существует проблема, заключающаяся в том, что целевой свет не может пройти через режекторный фильтр.
