当前位置: 华文世界 > 科学

光学薄膜3——滤波片

2024-01-19科学

一般我们把改变光束性质或者颜色的膜叫做滤光片,常见的有:

  1. 干涉截止滤光片
  2. 带通滤光片
  3. 金属滤光片
  4. 负滤光片

干涉截止滤光片

要求某一波长范围的光束高透,而偏离这一区域的光束骤然变为截止,我们把这种类型的膜叫干涉截止滤光片。

此类膜有着广泛的用途,例如照明上用的冷光碗上的冷光膜、舞厅里色彩变幻的旋转灯都属于此类。

干涉截止滤光片的几个重要指标

  1. 透射曲线开始上升(或下降)时的波长以及此曲线上升(或下降)的许可斜率
  2. 高透射带的光谱宽度、平均透射率以及在此透射带内许可的最小透射率
  3. 具有低透射率的反射带(抑制带)的光谱宽度以及在此范围内所许可的最大透射率。

干涉截止滤光片的分类

可以分为长波通和短波通两类,见下图

带通滤光片

从光学薄膜的角度来讲,最有意义的进展是1899年出现的法布里-珀珞干涉仪。它是干涉带通滤光片的一种基本结构。而自从1940年出现金属-介质滤光片以来,它已经在光学、光谱学、激光、天文物理学等各个领域得到了广泛的应用。

法布里—珀珞的结构

带通的主要参数

  • λ0——中心波长,或峰值波长
  • Tmax——中心波长透射率或峰值透射率
  • 2⊿λ——透过率为峰值透过率一半的波长宽度,也称通带半宽度,有时也用2⊿λ/ λ0表示相对半宽度
  • 根据膜层的不同,带通滤波片可分为

    1. 金属滤光片
    2. 全介质滤光片
    3. 双半波、三半波全介质滤光片
    4. 金属诱导透射滤光片

    金属诱导透射滤光片

    介质带通滤光片的结构为:介质反射膜/间隔层/介质反射膜/间隔层/介质反射膜.但是滤光片也可以是混合结构,例如用一层金属膜如银膜代替两间隔之间的介质反射膜形式如下:

    1. 介质反射膜/间隔层/金属膜/间隔层/介质反射膜
    2. 这是金属诱导透射滤光片的基本形式
    3. 这种滤光片的好处:长波无次峰、透射率较高