noticias de la compañía sobre Principios y aplicaciones de los diferentes tipos de filtros ópticos

Principios y aplicaciones de los diferentes tipos de filtros ópticos

Filtros ópticosson componentes ópticos críticos cuyo principio básico consiste en controlar longitudes de onda específicas de la luz mediante efectos de selección (absorción, interferencia, difracción, etc.),logrando así funciones tales como selección espectral y control de intensidad.

1Principios básicos de funcionamiento de los filtros
Los diferentes tipos de filtros funcionan con mecanismos distintos, clasificados principalmente en tres clases:

1. 1.1.Filtros de absorción:Se basan en la absorción selectiva de los materiales y utilizan las características de absorción de la luz de los materiales de filtro (por ejemplo, vidrio dopado con óxidos metálicos, películas de tinte orgánico) para longitudes de onda específicas.La luz no deseada se convierte en calor y se disipa, permitiendo que sólo la longitud de onda objetivo pase.

2. 1.2Filtros de interferencia:Basado en efectos de interferencia de película delgada, múltiples capas de índice de refracción alto (por ejemplo, dióxido de titanio) y bajo índice de refracción (por ejemplo,las películas de dióxido de silicio) se recubren alternativamente sobre un sustrato de vidrio. They achieve precise filtering by utilizing constructive interference (to pass the target wavelength) and destructive interference (to suppress other wavelengths) resulting from reflection and transmission of light at the film interfaces.

3. 1.3.Filtros de difracción:Basado en el principio de separación de la luz por difracción, se graban estructuras periódicas de rejilla (por ejemplo, rayas, rejillas) en la superficie del sustrato.Aprovechan el fenómeno de la difracción (donde la luz de diferentes longitudes de onda se difracta en diferentes ángulos) para descomponer la luz compuesta en luz monocromática, seleccionando así la longitud de onda objetivo.

2.Escenarios de aplicación típicos para filtros
Las aplicaciones de filtros abarcan numerosos campos, incluida la óptica, la electrónica y la medicina.

1. 2.1Imagen y fotografía:

   • (1) Eliminación de las luces difusas:Los filtros polarizadores (un tipo de filtros defiltro de interferenciaLa luz reflejada de las superficies (por ejemplo, agua, resplandor de vidrio) puede filtrarse, lo que hace que los sujetos de las fotos sean más claros.

   • (2) Control de la exposición:Los filtros de densidad neutra (Filtros ND, tipo de absorción o interferencia) atenúan uniformemente la intensidad de la luz en todo el espectro, lo que permite exposiciones largas en condiciones de luz.

   • (3) Corrección de color:Usando filtros de color para ajustar los tonos de la imagen.

2. 2.2Detección biológica y médica:

   • (1) Microscopía de fluorescencia:Utiliza un conjunto de tres filtros (filtro de excitación, espejo dicróico/divididor de haz, filtro de emisión) para separar con precisión la luz de excitación de las señales fluorescentes,que permite la observación de proteínas marcadas por fluorescencia, virus dentro de las células (por ejemplo, en las pruebas de fluorescencia de COVID-19).

   • (2) Análisis espectral:Utilizando filtros de infrarrojos cercanos combinados con espectrómetros para analizar la concentración de hemoglobina en sangre (mediante características de absorción de luz en la banda de 700-900 nm),que permite la detección no invasiva de la glucosa en sangre.

3. 2.3Comunicación óptica y tecnología láser:

   • (1) Multiplexado por división de longitud de onda (WDM):En las comunicaciones de fibra óptica, se utilizan filtros de paso de banda de tipo de interferencia para combinar señales ópticas de diferentes longitudes de onda (por ejemplo, 1310 nm, 1550 nm) en una sola fibra para la transmisión,Aumentar en gran medida la capacidad de comunicación.

   • (2) Protección láser:Los filtros de borde o filtros de muesca se utilizan en sistemas láser para permitir que la longitud de onda de trabajo (por ejemplo, 532 nm luz verde) pase mientras bloquea la luz de la bomba de alta energía, protegiendo a los operadores y el equipo.

El principio fundamental de los filtros ópticos es el "control preciso de la longitud de onda de la luz." Sus aplicaciones resuelven el problema de "qué luz es necesaria y qué luz debe ser excluida" en varios escenariosDesde la fotografía cotidiana hasta la tecnología aeroespacial avanzada, el papel de los filtros impregna todo el proceso de generación, transmisión y detección de luz.haciendo de ellos un "interruptor óptico" indispensable en los sistemas ópticos modernos.