Әртүрлі сүзгі түрлері және негізгі техникалық сипаттамалар

Әртүрлі сүзгі түрлері және негізгі техникалық сипаттамалар

Негізінде оптикалық сүзгілерді бірнеше түрге бөлуге болады және оптикалық сүзгілердің бұл әртүрлі түрлері төменде келтірілген.

1. Абсорбциялық сүзгі: Абсорбциялық сүзгі арнайы бояғыштарды шайыр немесе шыны материалдарға араластыру арқылы жасалады.Әртүрлі толқын ұзындығындағы жарықты жұту қабілетіне сәйкес ол сүзгілеу рөлін атқара алады.Түрлі түсті шыны сүзгілер нарықта ең көп қолданылады.Оның артықшылықтары тұрақты, біркелкі, жақсы сәуле сапасы және төмен өндірістік құны болып табылады, бірақ оның салыстырмалы түрде үлкен өткізу жолағы кемшілігі бар, ол сирек 30 нм-ден төмен.

2. Интерференциялық сүзгі: Интерференциялық сүзгі вакуумдық жабын әдісін қабылдайды және әйнектің бетінде белгілі бір қалыңдығы бар оптикалық пленка қабаты жабылған.Әдетте шыны бөлігі көп қабатты пленкалардан жасалған және кедергі принципі қол жеткізу үшін қолданылады Белгілі бір спектрлік диапазондағы жарық толқындарының өтуіне мүмкіндік береді.Кедергі сүзгілерінің көптеген түрлері бар және олардың қолдану өрістері де әртүрлі.Олардың ішінде ең көп қолданылатын кедергі сүзгілері жолақты сүзгілер, кесу сүзгілері және дихриондық сүзгілер болып табылады.

(1) Өткізу жолағы сүзгілері тек белгілі бір толқын ұзындығының немесе тар жолақтағы жарықты өткізе алады және өткізу жолағының сыртындағы жарық өте алмайды.Өткізгіштік сүзгілердің негізгі оптикалық көрсеткіштері: орталық толқын ұзындығы (CWL), жартылай өткізу қабілеттілігі (FWHM) және өткізгіштік (T%).Өткізу қабілетінің өлшемі бойынша оны өткізу қабілеті 30 нм-ден аз тар жолақты сүзгілерге бөлуге болады;өткізу қабілеттілігі 60 нм-ден асатын кең жолақты сүзгілер.

(2) Кесу сүзгісі (Кесу сүзгісі) спектрді екі аймаққа бөлуі мүмкін.Бір аймақтағы жарық бұл аймақтан өте алмайды, оны кесу аймағы деп атайды, ал екінші аймақтағы жарық одан толық өте алады, оны өту аймағы деп атайды.Типтік кесу сүзгілері ұзақ және қысқа жиілікті сүзгілер болып табылады.Ұзын толқынды өту сүзгісі: толқын ұзындығының белгілі бір диапазонына жатады, ұзын толқын бағыты беріледі, ал қысқа толқын бағыты қысқа толқынды оқшаулау рөлін атқаратын үзіліс болып табылады.Қысқа толқынды өту сүзгісі: Қысқа толқынды өту сүзгісі белгілі бір толқын ұзындығы диапазонына жатады, қысқа толқын бағыты беріледі, ал ұзын толқын бағыты ұзақ толқынды оқшаулау рөлін атқаратын үзіліс болып табылады.

(3) Дихрикалық сүзгі (Dichroic filter) қажеттіліктерге сәйкес жарық өткізгісі келетін және басқа түстерді көрсететін түстердің шағын ауқымын таңдай алады.Сүзгілердің басқа да түрлері бар: Бейтарап тығыздық сүзгілері (бейтарап тығыздық сүзгілері), сондай-ақ әлсірету қабықшалары ретінде белгілі, күшті жарық көздері камераның сенсорына немесе оптикалық құрамдастарына зақым келтірмеу үшін қолданылады және жұтылмаған жарықты жұтып немесе шағылыстыра алады. .Спектрдің белгілі бір бөлігіндегі өткізгіштікті біркелкі төмендететін жіберілетін жарық бөлігі.

Флуоресценция сүзгілерінің негізгі функциясы биомедициналық флуоресценцияны тексеру және талдау жүйесіндегі заттардың қоздыру жарығы мен шығарылатын флуоресценциясының сипаттамалық диапазон спектрлерін бөлу және таңдау болып табылады.Бұл биомедициналық және өмір туралы ғылым құралдарында қолданылатын негізгі компонент.

Астрономиялық сүзгілер - астрономиялық фотосуреттерді түсіру процесінде жарықтың ластануының фотосурет сапасына әсерін азайту үшін қолданылатын сүзгі түрі.

Бейтарап тығыздық сүзгілері әдетте сіңіргіш және шағылыстырғыш болып бөлінеді.Шағылыстыратын бейтарап тығыздық сүзгісі жарықтың бір бөлігін беру және жарықтың басқа бөлігін көрсету үшін жұқа пленкалық кедергі принципін қабылдайды (әдетте бұл шағылысқан жарықты енді пайдаланбайды), бұл шағылысқан жарық адасушы жарықты қалыптастыруға оңай және эксперименттік дәлдікті төмендетеді , сондықтан шағылған жарықты жинау үшін ABC сериялы жарық коллекторын пайдаланыңыз.Сіңіретін бейтарап тығыздық сүзгілері әдетте материалдың өзіне немесе материалға кейбір элементтер араласқаннан кейін жатады, олар жарықтың белгілі бір толқын ұзындығын жұтады, бірақ жарықтың басқа толқын ұзындығына әсер етпейді немесе аз әсер етеді.Жалпы алғанда, бейтарап тығыздықты сіңіретін сүзгілердің зақымдану шегі төменірек және ұзақ мерзімді пайдаланудан кейін жылу пайда болуы мүмкін, сондықтан оларды пайдалану кезінде абай болу керек.

Оптикалық сүзгілердің негізгі техникалық сипаттамалары

Өткізу жолағы: Жарық өтетін толқын ұзындығының диапазоны өткізу жолағы деп аталады.

Өткізу жолағы (FWHM): Өткізу жолағы нм-де жарты ені ретінде белгілі, үлкен өткізгіштіктің жартысындағы енімен өрнектелетін, түскен энергия арқылы сүзгі арқылы өтетін спектрдің белгілі бір бөлігін көрсету үшін пайдаланылатын толқын ұзындығының ауқымы.Мысалы: сүзгінің ең жоғары өткізгіштігі 80%, содан кейін 1/2 40%, ал 40% сәйкес сол және оң толқын ұзындығы 700нм және 750нм, ал жартылай өткізу қабілеті 50нм.Жартылай ені 20 нм-ден аз тар жолақты сүзгілер деп аталады, ал жарты ені 20 нм-ден асатындар жолақты сүзгілер немесе кең жолақты сүзгілер деп аталады.

Орталық толқын ұзындығы (CWL): Жолақ жиілігінің немесе тар жолақты сүзгінің ең жоғары тарату толқын ұзындығына немесе жолақты тоқтату сүзгісінің ең жоғары шағылысу толқын ұзындығына, ең жоғары өткізгіштіктің 1/2 толқын ұзындығының арасындағы ортаңғы нүктеге, яғни өткізу қабілетінің орта нүктесіне жатады. орталық толқын ұзындығы деп аталады.

Өткізгіштік (T): Ол пайызбен көрсетілген мақсатты жолақтың өту қабілетін білдіреді, мысалы: сүзгі ең жоғары өткізгіштігі (Tp) > 80%, әлсірегеннен кейін сүзгіден өте алатын жарықты білдіреді.Максималды мән 80% жоғары болғанда, өткізгіштік неғұрлым көп болса, жарықты өткізу қабілеті соғұрлым жақсы болады.Кесу диапазоны: Ол сүзгі жоғалтқан энергия спектрлік аймағының толқын ұзындығының интервалын, яғни өткізу жолағынан тыс толқын ұзындығы диапазонын көрсету үшін қолданылады.Кесу жылдамдығы (Блок): Кесілген диапазондағы толқын ұзындығына сәйкес келетін өткізгіштік, сондай-ақ кесу тереңдігі ретінде белгілі, сүзгінің кесу дәрежесін сипаттау үшін пайдаланылады.Жарық өткізгіштігінің 0-ге жетуі мүмкін емес. Тек сүзгінің өткізгіштігін нөлге жақындату арқылы қажетсіз спектрді жақсырақ кесуге болады.Шектеу жылдамдығын өткізгіштік арқылы өлшеуге болады, сонымен қатар оптикалық тығыздықпен (ОД) көрсетілуі мүмкін.Оның және өткізгіштігінің (T) арасындағы түрлендіру қатынасы келесідей: OD=log10(1/T) Өтпелі жолақ ені: сүзгіге сәйкес Кесу тереңдігі әр түрлі және көрсетілген сүзгі кесінділері арасында рұқсат етілген үлкен спектрлік ені. тереңдігі және өткізгіштік шыңының 1/2 позициясы.Жиектің тіктігі: яғни [(λT80-λT10)/λT10] *

Жоғары шағылысу (HR): Сүзгі арқылы өтетін жарықтың көп бөлігі шағылысады.

Жоғары өткізгіштік (HT): Өткізгіштік жоғары және сүзгіден өтетін жарықтың энергия жоғалуы өте аз.Түсу бұрышы: Түскен жарық пен сүзгі бетінің нормаль арасындағы бұрыш түсу бұрышы деп аталады.Жарық тігінен түскенде түсу бұрышы 0° болады.

Тиімді диафрагма: Оптикалық құрылғыларда тиімді пайдалануға болатын физикалық аймақ тиімді диафрагма деп аталады, ол әдетте сүзгінің сыртқы түріне ұқсас, концентрлі және өлшемі сәл кішірек.Бастапқы толқын ұзындығы: Бастапқы толқын ұзындығы ұзақ толқынды өту сүзгісіндегі өткізгіштік шыңның 1/2 бөлігіне дейін көтерілген кездегі толқын ұзындығына сәйкес келеді, ал кейде оны жолақтағы шыңның 5% немесе 10% ретінде анықтауға болады- өту сүзгісі Өткізгіштікке сәйкес келетін толқын ұзындығы.

Кесілген толқын ұзындығы: Кесілген толқын ұзындығы қысқа толқынды өту сүзгісіндегі өткізгіштік ең жоғары мәннің 1/2 бөлігіне азайған кездегі толқын ұзындығына сәйкес келеді.Жолақты өткізу сүзгісінде оны кейде 5% немесе 10% ең жоғары өткізгіштік ретінде анықтауға болады.Өту жылдамдығына сәйкес толқын ұзындығы.

Беттік сипаттамалар және сүзгілердің өлшемдік параметрлері Бет сапасы

Сүзгі бетінің сапасы негізінен бетіндегі сызаттар мен шұңқырлар сияқты ақауларға ие.Бетінің сапасы үшін ең жиі қолданылатын спецификациялар MIL-PRF-13830B белгілеген сызаттар мен шұңқырлар болып табылады.Шұңқырлардың атауы шұңқырдың диаметрін микронмен 10-ға бөлу арқылы есептеледі, әдетте сызаттар шұңқырының спецификациясы 80-ден 50-ге дейінгі диапазондағы стандартты сапа деп аталады;сапасы 60-тан 40-қа дейін;ал 20-дан 10-ға дейінгі диапазон жоғары дәлдік сапа болып саналады.

Беттің сапасы: Беттің сапасы беттің дәлдігінің өлшемі болып табылады.Ол айна, терезе, призма немесе жалпақ айналар сияқты жазықтықтардың ауытқуын өлшеу үшін қолданылады.Тегістіктің ауытқуы әдетте гофр мәнімен (λ) өлшенеді, ол бірнеше толқын ұзындығы бар сынақ көздерінен тұрады, бір жолақ толқын ұзындығының 1/2 бөлігіне сәйкес келеді, ал тегістік 1λ, жалпы сапа деңгейін білдіреді;тегістік λ/4, бұл сапа деңгейін білдіреді;тегістік λ/20, жоғары дәлдік сапа деңгейін білдіреді.

Төзімділік: Сүзгінің төзімділігі негізінен орталық толқын ұзындығы мен жарты жолақ енінде болады, сондықтан сүзгі өнімінің төзімділік диапазоны көрсетіледі.

Диаметрге төзімділік: Тұтастай алғанда, сүзгі диаметрінің төзімділігінің әсері пайдалану кезінде үлкен емес, бірақ оптикалық құрылғы ұстағышқа орнатылатын болса, диаметрдің төзімділігін ескеру қажет.Әдетте диаметрдің (±0,1 мм) төзімділігін жалпы сапа, (±0,05 мм) дәлдік сапасы деп, ал (±0,01 мм) жоғары сапа деп аталады.

Орталық қалыңдығына төзімділік: Орталық қалыңдығы сүзгінің орталық бөлігінің қалыңдығы болып табылады.Әдетте орталық қалыңдығының төзімділігі (±0,2мм) жалпы сапа, (±0,05мм) дәлдік сапасы деп, ал (±0,01мм) жоғары сапа деп аталады.