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濾光片表面質(zhì)量的選擇原則

更新時(shí)間:2020-01-09 點(diǎn)擊次數:1673
  隨著(zhù)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(lái)越廣泛,幾乎涉及到任何一個(gè)領(lǐng)域,大到航天器,小到手機都要利用光學(xué)對物體進(jìn)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(mǎn)足使用的要求,這也是大多數使用者關(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(guān)特性有時(shí)也起到關(guān)鍵作用。比如說(shuō),用數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(jiàn)光透過(guò),紅外光截止,因為人眼只能響應可見(jiàn)光,而相機不但能響應可見(jiàn)光,而且還能響應近紅外光,如果把近紅外光和可見(jiàn)光混合起來(lái),讓相機還原彩色的話(huà),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(shí)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(shí)就會(huì )涉及到紅外截止濾光片的另外兩個(gè)性能,即面形和光潔度。
 
  面形,又分為大面形和局部面形,聽(tīng)起來(lái)很,我們可以想象一下桔子的形狀,從宏觀(guān)上看,我們說(shuō)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(lái)的形狀,這就是局面形。任何光學(xué)件都是加工出來(lái)的,所以不能加工的結果與設計要求*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,還是能看到不規則的部分。這些不規則形狀就會(huì )影響成像的失真。另一個(gè)參數是光潔度,光潔度又包括劃痕和點(diǎn)子,代表玻璃表面的光潔程度,所以比較好理解。當非??拷鼒D像傳感器時(shí),光潔度差的,也就是說(shuō)劃痕多或者點(diǎn)子多的這種情況,會(huì )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(lái)說(shuō),一要滿(mǎn)足分光特性,可見(jiàn)光區(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(guò)越高越好,近紅外區(700-1100nm)截止越深越好;二要滿(mǎn)足良好的面形要求,尤其是局部面形;三是滿(mǎn)足光潔度要求,即劃痕和點(diǎn)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(cháng)得什么形狀。在截止要求很高的場(chǎng)合,通常截止度要求在OD5以上的這種場(chǎng)合,我們還要關(guān)心另一個(gè)外觀(guān)參數,那就是粗糙度。
 
  我們可以這樣來(lái)理解粗糙度,想象一下用沙子鋪平的一個(gè)沙灘和一個(gè)用鵝卵石鋪平的一個(gè)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(xiàn)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計規律的。比如說(shuō)在熒光系統中,我們會(huì )用到很多的窄帶濾光片,我們稱(chēng)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(xiàn)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(shí),要充分隔離激發(fā)光的干擾,要求熒光濾光片截止區的截止深度很深,達到OD5(透過(guò)率低于0.001%)以上,如果表面的散射過(guò)去的強度 高于OD5的話(huà)就不可能實(shí)現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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