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濾光片表面質(zhì)量的選擇原則

更新時間:2020-01-09 點擊次數(shù):2140
  隨著光學(xué)技術(shù)和計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展,光學(xué)濾光片的使用越來越廣泛,幾乎涉及到任何一個領(lǐng)域,大到航天器,小到手機都要利用光學(xué)對物體進行探測和分析。主要起到隔離干擾光,提取有效的信號光的作用。
 
  對濾光片首要的是光學(xué)特性,也就是分光特性,對不同波段的光信號的分配是不是滿足使用的要求,這也是大多數(shù)使用者關(guān)心的,也是容易被理解的。但是,除了分光特性以外,其他的一些外觀特性有時也起到關(guān)鍵作用。比如說,用數(shù)碼相機拍彩色的照片,我們知道要用到紅外截止濾光片,讓可見光透過,紅外光截止,因為人眼只能響應(yīng)可見光,而相機不但能響應(yīng)可見光,而且還能響應(yīng)近紅外光,如果把近紅外光和可見光混合起來,讓相機還原彩色的話,那是要失真的,所以需要把近紅外光去除,色彩的還原的真實性。那么有什么講究呢?
 
  色彩還原肯定是需要的,那圖像清晰肯定也是需要的,能夠不斷地放大,放大后還是清晰的,也是需要的。這時就會涉及到紅外截止濾光片的另外兩個性能,即面形和光潔度。
 
  面形,又分為大面形和局部面形,聽起來很,我們可以想象一下桔子的形狀,從宏觀上看,我們說桔子是圓的,這是指的大面形,代表了整體形狀特征,再仔細靠近看,我們能看到一小塊一小塊皺起來的形狀,這就是局面形。任何光學(xué)件都是加工出來的,所以不能加工的結(jié)果與設(shè)計要求*一致,即是拋光而成的平面,也不能達到理想的平面水平,放大放大再放大,還是能看到不規(guī)則的部分。這些不規(guī)則形狀就會影響成像的失真。另一個參數(shù)是光潔度,光潔度又包括劃痕和點子,代表玻璃表面的光潔程度,所以比較好理解。當非常靠近圖像傳感器時,光潔度差的,也就是說劃痕多或者點子多的這種情況,會影響成像的清晰度。
 
  所以,要想得到高質(zhì)量的圖像,從性能上來說,一要滿足分光特性,可見光區(qū)(420-630nm,為什么是630而不是680nm呢?有興趣的朋友去了解一下)透過越高越好,近紅外區(qū)(700-1100nm)截止越深越好;二要滿足良好的面形要求,尤其是局部面形;三是滿足光潔度要求,即劃痕和點子要少。
 
  以上是對成像型的濾光片的要求,那還有能量型的呢?
 
  能量型的濾光片對分光特性同樣是有嚴格要求的,需要什么光,去除什么光,還是一清二楚。但對面形就可以放松了,因為接收器只關(guān)心能量大小,而不關(guān)心長得什么形狀。在截止要求很高的場合,通常截止度要求在OD5以上的這種場合,我們還要關(guān)心另一個外觀參數(shù),那就是粗糙度。
 
  我們可以這樣來理解粗糙度,想象一下用沙子鋪平的一個沙灘和一個用鵝卵石鋪平的一個石子灘,遠看都是平的,面形不錯,但近看,高低起伏程度不一樣的。這就是粗糙度的概念。不同的粗糙度對入射光線的散射不一樣,如果散射大了,截止就做不深了,因為散射不是遵循我們原先的設(shè)計規(guī)律的。比如說在熒光系統(tǒng)中,我們會用到很多的窄帶濾光片,我們稱之為熒光濾光片,往往對截止深度要求很高,因為熒光的產(chǎn)生一般是由一種激發(fā)光激發(fā),然后產(chǎn)生出新的一種光,就象有些紙幣防偽技術(shù)中用紫外線去照就能看到隱在紙幣中的字一樣,那種新的光就是熒光,一般熒光非常弱,所以要探測熒光時,要充分隔離激發(fā)光的干擾,要求熒光濾光片截止區(qū)的截止深度很深,達到OD5(透過率低于0.001%)以上,如果表面的散射過去的強度 高于OD5的話就不可能實現(xiàn)OD5的截止了。
 
  表面粗糙度與基底加工精度,鍍膜技術(shù)都十分相關(guān)。
 
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