光学滤光片类型

 

滤光片类型包括荧光、二向色、窄带通、多带通、陷波、边缘(SWP 和 LWP)、ND 和偏振

 

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硬溅射、传统软镀膜以及各种彩色玻璃和塑料选项可供选择

 

非库存尺寸和波长的定制选项

爱特蒙特光学(Edmund Optics®)为各种生命科学应用制造并提供光学滤光片,包括医学诊断和生物技术以及半导体、计量学、航空航天、自动化和机器人技术等工业应用。

精密光学滤光片用于截止、透射和反射来自激光、LED 和宽带照明等光源的选定波长(称为波段)的光。精密光学滤光片可实现多种应用,例如荧光显微镜、流式细胞术、工厂自动化、光学字符识别 (OCR) 和自动驾驶汽车。

滤光片类型

带通滤光片

光学带通滤光片用于透射光谱的所需部分,同时阻止通带外的所有其他波长。

图 1(右): 带通滤光片透射所需的特定波长或波段,同时拒绝通带以外的所有其他波长。

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Bandpass Filters

短波通滤光片

光学短波通边缘滤光片用于透射短于特定截止波长的波长。

图2(左): 短波通滤光片也称为短波通边缘滤光片,用于透射短于特定截止波长的波长。

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Shortpass Filters

长波通滤光片

光学长波通边缘滤光片的设计目的是透射大于滤光片特定起始波长的波长。

图 3(右): 长波通滤光片也称为长波通边缘滤光片,用于透射长于特定起始波长的波长。

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Longpass Filters

陷波滤光片

陷波滤光片选择性地截止光谱的一部分,而透射光谱中其它波长的光线。

图 4(右): 陷波滤光片的透射曲线

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Notch Filters

二向色性滤光片

二向色性滤光片可反射不需要的波长,同时透射光谱的所需部分。一些应用需要此效果,因为可以根据波长将光线分离到两条光路中。

图 5(右): 二向色性滤光片也称为二向色镜,用于反射不需要的波长并透射光谱的所需部分光线。对于反射光和透射光都将在系统的另一点使用的应用,此效果非常有用。

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Dichroic Filters

中性滤光片 (ND)

中性密度滤光片旨在通过吸收或反射部分不透射的光来均匀地减少光谱范围内的透射光。

图 6(右): 中性密度滤光片的透射曲线

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Neutral Density (ND)

偏振

偏振片或偏振滤光片让一种偏振光比另一种偏振光优先透射。

图 7(右): 单个偏振滤光片和两个平行和交叉偏振滤光片的透射曲线

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Polarizing

彩色玻璃和吸收性

彩色玻璃和吸收性滤光片通过利用材料固有的吸收特性来发挥作用。

图 8(右): 彩色玻璃滤光片由给定吸收率和厚度的玻璃基片组成

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Polarizing

光学滤光片成分

3D printed mechanics used for prototyping
图 9: 传统滤光片(左)和加硬溅射法滤光片(右)。

术语

FAQ  带通
带宽也称为波段、通带或带通,是指波长范围,用于表示通过滤光片传递入射能量的光谱的一个特定部分。一阶总是在滤光片的设计波长处。

  另请参阅 陷波滤光片 , 滤光片 , 半峰全宽 (FWHM) , 光腔 , 中心波长 (CWL)

FAQ  截止
截止量是通带外的滤光片拒绝未通过的光量。它表示为通带外传输的总能量与在通带内传输的总能量之比。截止值在指定的波长范围内给出。

  另请参阅 光腔 , 截止范围 , 光密度(OD)

FAQ  截止范围
截止范围也称为抑止带,是用于表示不被滤光片透射的能量光谱区域的波长范围。通常以光学密度 (OD) 指定。
FAQ  中心波长 (CWL)
用来表示滤光片的峰值透射波长,是通带波长确定的中点,其透射率为峰值的 50%(表示为半峰全宽)。

  另请参阅 滤光片 , 带宽

FAQ  截止波长
截止波长是指在短波通滤光片中透射率降低至 50% 的波长。

  另请参阅 滤光片 , 起始波长

FAQ  起始波长

在滤光片术语中,起始波长是指在长波通滤光片中透射率增加至 50% 的波长。

  另请参阅 截止波长

FAQ  滤光片
滤光片是可以透射、反射或吸收某些波长或频率的光的光学组件。滤光片类型包括带通、长波、短波、干涉陷波和梳状陷波、彩色、二向色性和中性密度。

  另请参阅 冷反射镜 , 光腔 , 中心波长 (CWL) , 抑止带 , 长波通滤光片 , 中性密度滤光片 (ND) , 梳状陷波滤光片 , 吸热玻璃 , 陷波滤光片 , 陷波滤光片 , 短波通滤光片 , 半峰全宽 (FWHM) , 带宽 , 荧光滤光片 , 热反射镜 , 二向色性滤光片 , 截止波长 , WRATTEN 滤光片 , 起始波长 , 干涉滤光片 , 二向色性镀膜

FAQ  半峰全宽 (FWHM)

滤光片带宽的特定波长区域,由通带中两个透射率为峰值的 50% 的点定义。

  另请参阅 滤光片 , 带宽 , 中心波长 (CWL)

FAQ  长波通滤光片

与受阻断区域相比,透射带是较长波长区域的滤光片类型。

  另请参阅 短波通滤光片

FAQ  中性密度滤光片 (ND)

一种滤光片,可在带宽上产生恒定的衰减或光密度值(即光谱平稳)。用于衰减或减少系统中的光量非常有效。

FAQ  陷波滤光片

设计用于阻断预选的带宽,同时透射滤光片设计范围内的所有其他波长的滤光片类型。陷波滤光片使用介质堆叠方法(涉及使用一系列折射率交替的介质材料薄层)制造。

FAQ  光密度(OD)

光密度是描述可以通过光学材料的能量数量的值。它与材料的透射率直接相关。OD 越大,被阻断的光线越多。

  另请参阅 连续可变变迹滤光片 , 截止 , 中性密度滤光片 (ND)

FAQ  峰值透射率

滤光片通过的光的最高透射率值。

  另请参阅 滤光片

FAQ  峰值波长

具有最高透射率值的光的波长。

FAQ  反射

与材料表面接触后改变方向但不改变波长的辐射。

  另请参阅 透射 , 同位

FAQ  短波通滤光片

透射带是较短波长的短波范围,通常低于受阻断区域的滤光片类型。

  另请参阅 滤光片 , 长波通滤光片

FAQ  透射

通过光学介质但未被吸收、反射或散射的辐射能量。

  另请参阅 反射

FAQ  波长

一个电磁波周期覆盖的峰值至峰值距离。它与频率成反比。波长越长,频率越低;反之,波长越短,频率越高。

光学滤光片的应用

对于用于分析血液的许多高级诊断技术与技巧而言,光学元件至关重要。分光镜与各种类型的滤光片(例如带通、二向色性、长波通与短波通滤光片)只是运用最多的光学元件中的一少部分。

机器视觉

由于单色相机无法区分不同的颜色,因此添加彩色滤光片可以大幅提高物体之间的对比度。彩色滤光片通常会使相同颜色的对象变亮,而使不同颜色的对象变暗(图 8)。

要了解有关如何使用光学滤光片来提升机器视觉应用的更多信息,请访问我们的机器视觉中的滤光应用说明。

Sample
图 10a: Contrast Enhancement: Sample under Inspection.
No Filter
图 10b: Contrast Enhancement: No Filter.
Red Filter
图 10c: Contrast Enhancement: Red Filter.
Green Filter
图 10d: Contrast Enhancement: Green Filter.

荧光显微镜

荧光显微镜使用荧光团诱导的荧光,而不是吸收、散射或反射。样品用荧光团染色后,它将吸收特定波长范围(称为激发范围)的能量,然后以不同波长范围(称为发射范围)的光的形式重新散发能量。

然后,典型的荧光显微镜系统必须激发滤光片、二向色性滤光片和发射滤光片,以及检测器或传感器。有关这些组件如何用于荧光显微镜系统的更多信息,请访问我们的光学显微镜应用:荧光应用说明。

图 11(右): 微球的荧光图像
Fluorescence Microscopy
Fluorescence Microscopy
图 12: 广义荧光光谱曲线。有关荧光团在荧光显微镜中的重要性的更多信息,请访问荧光显微镜的荧光团和滤光片页面。
Fluorescence Microscopy
图 13: 荧光显微镜的基本光学滤光装置。有关荧光显微镜的更多信息,请访问光学显微镜应用:荧光页面。

流式细胞术和颗粒分析

流式细胞术是一种分析技术,用于对血液样本中的颗粒(例如血细胞)进行计数、检查和分类。当这些颗粒流过射流子系统时,激光会聚焦到流动的流体上。然后,流体中的颗粒会根据颗粒的大小和形状散射光线,并且该散射光在通过滤光片后会被检测器捕获。在整个系统中,还使用了二向色性滤光片将特定波长的光传输到正确的检测器。光学滤光片对于准确检测流式细胞仪内部流动的颗粒至关重要。有关爱特蒙特光学产品如何进行流式细胞术检测的更多信息,请访问我们的高级诊断血液页面。

Flow Cytometry & Particle Analysis

培训材料

 

光学滤光片

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Custom Bandpass Filter
using Shortpass and Longpass Filters

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荧光团和光学滤光片
以进行荧光显微

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Understanding Neutral
Density Filters

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光学实现:
高级诊断

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常见技术问答

在我们的常见问题中了解有关滤光片的更多信息

 
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