什么是濾光片？它都有哪些原理與特點？

我們都知道，濾光片作為光學儀器常見的一種光學器件，其主要用途便是幫助我們選取所需輻射波段的光，而且，濾光片都有一個共性，便是它們都不能天體成像變得更明亮，因為濾光片普遍的作用便是吸收某些波長，從而讓物體變暗。

一、濾光片的原理

濾光片一般是由塑料或玻璃片再加入特種染料做成的，一般可以通過三種方法進行制作，分別為在玻璃上鍍膜、使用有色玻璃、使用塑料材料。普通的玻璃片與空氣折射率相似，允許所有射光通行，但是經(jīng)過染色后，分子結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，其折射率也變隨著不同，對通過的某些色光發(fā)生了改變，如白光通過藍色濾光片，射出的便是綠光，而紅綠光極少，多數(shù)被濾光片吸收。其次還有一種特定的制作方法涉及在半導體晶片上形成濾光片，以增加濾光片的附著力并防止光線的干擾。這種方法包括在半導體晶片上形成介電層、金屬層、保護層，然后依次構(gòu)成多個濾光片。

二、濾光片的特點

濾光片主要分為顏色濾光片和薄膜濾光片兩種類型。

顏色濾光片通常應用于寬帶測光或恒星攝譜儀中，主要用于隔離重疊的光譜級次。它的一個顯著特點是尺寸可以做得相當大，這使得它在多種光學應用中都能發(fā)揮重要作用。

薄膜濾光片則多用于紅外濾光，其透過的波長較長。它通過在特定片基上，利用真空鍍膜法交替形成具有特定厚度的高折射率或低折射率的金屬-介質(zhì)-金屬膜，或全介質(zhì)膜，從而構(gòu)成一種低級次、多級串聯(lián)實心法布里-珀羅干涉儀。這種結(jié)構(gòu)賦予了薄膜濾光片獨特的濾光性能。

三、常見濾光片分類

按照光譜波段，可分為紫外濾光片、可見濾光片和紅外濾光片。

按光譜特性分為：帶通濾光片、截止濾光片、分光濾光片、中性密度濾光片、反射濾光片；

根據(jù)允許選定波段的光通過，而通帶以外的光被截止又分出帶通濾光片，同時以中心波長（CWL），半高寬（FWHM）作為其光學指標。分為窄帶與寬帶。

按照膜層材料，有軟膜濾光片和硬膜濾光片之分，軟膜濾光片常用于生化分析儀，硬膜濾光片廣泛用于激光系統(tǒng)中。

此外又以短波通和長波通作區(qū)分，短波通：短于選定波光通過，如紅外截止濾光片。長波通，長于選定波長的光通過，短于該波長的光截止 比如紅外透過濾光片。

隨著科技的發(fā)展，濾光片的應用領域愈加廣泛，不僅包含我們?nèi)粘５钠桨?電腦/周邊、可穿戴產(chǎn)品、手機等，還用于機器視覺、測試測量儀器、海洋/船舶、AR/VR、機器人/無人機、航空/航天、光學材料及元件、汽車主機廠商、消防、監(jiān)控設備及系統(tǒng)、智能裝備/機器人、美容/健康、汽車電子、醫(yī)療影像、傳感器、視聽/數(shù)碼電子產(chǎn)品、紅外產(chǎn)品、生物醫(yī)療、家用電器等，覆蓋各行各業(yè)，未來，隨著濾光片市場大規(guī)模發(fā)展，將會持續(xù)推動新技術革命的不斷變革。