Qu'est-ce que les filtres optiques ?

Les filtres optiques est un dispositif qui transmet sélectivement la lumière de différentes longueurs d'onde, généralement un dispositif plat en verre ou en plastique dans le chemin optique, qui est taché ou a un revêtement d'interférence. Les propriétés optiques des filtres sont entièrement décrites par leur réponse en fréquence, qui spécifie que l'amplitude et la phase de chaque composante de fréquence du signal d'entrée sont modifiées à travers le filtre.

Les filtres optiques transmettent sélectivement la lumière dans une gamme de longueurs d'onde spécifique, c'est-à-dire différentes couleurs tout en bloquant le reste de l'onde. Ils peuvent généralement bloquer les longueurs d'onde plus longues et plus courtes (passe-bande) uniquement à travers les longueurs d'onde longues (passe-long), les longueurs d'onde courtes (passe-court) ou les bandes de longueur d'onde. La bande passante peut être plus étroite ou plus large ; La transition entre les pics max et min peut être nette ou douce.

Ils sont couramment utilisés en photographie (où des filtres à effets spéciaux et des filtres d'absorption sont parfois utilisés), dans de nombreux instruments optiques et dans l'éclairage de scène couleur. En astronomie, les filtres optiques sont utilisés pour limiter la transmission de la lumière dans les bandes spectrales d'intérêt, et les filtres sont également nécessaires dans les applications de fluorescence telles que la microscopie de fluorescence et la spectroscopie de fluorescence.

Classification des filtres optiques

Il peut être fabriqué de différentes manières. Le filtre en fait partie. Les filtres peuvent également être constitués de gaz ou de solution. Le filtre est un filtre commun, selon les caractéristiques spectrales divisées en filtre passe-bande et filtre de coupure ; L'analyse spectrale est divisée en filtre d'absorption et filtre d'interférence. Il est principalement utilisé comme dispersion auxiliaire, comme dans les spectromètres à réseau utilisés comme séparateur de niveau spectral pour éliminer le chevauchement spectral d'ordre inférieur. Le monochromateur utilise un filtre interférentiel pour séparer la lumière dans une plage de bande très étroite.

Filtre absorbant

Les filtres à absorption sont généralement en verre avec divers composés inorganiques ou organiques ajoutés. Ces composés absorbent certaines longueurs d'onde de la lumière et en transmettent d'autres. Des composés peuvent également être ajoutés aux plastiques (généralement du polycarbonate ou de l'acrylique) pour produire des filtres en gel, qui sont plus légers et moins chers que les filtres à base de verre.

Filtre dichroïque (filtre interférentiel)

Les filtres dichroïques (également appelés filtres "réfléchissants" à "film mince" ou "interférentiels") peuvent être fabriqués en revêtant un substrat en verre d'une série de revêtements optiques. Les filtres dichroïques reflètent généralement la partie indésirable de la lumière et transmettent le reste.

Les filtres dichroïques adoptent le principe d'interférence. Leurs couches forment une série continue de cavités réfléchissantes résonnant avec la longueur d'onde souhaitée. Lorsque les pics et les creux se chevauchent, d'autres longueurs d'onde sont éliminées ou réfléchies de manière destructive.

Les filtres dichroïques sont particulièrement adaptés aux travaux scientifiques précis car leur gamme de couleurs précise peut être contrôlée par l'épaisseur et l'ordre du revêtement. Ils sont généralement beaucoup plus chers et plus délicats que les filtres à absorption. Ils peuvent être utilisés dans des dispositifs tels que des prismes dichroïques pour caméras afin de séparer les faisceaux lumineux en différentes composantes colorées.

L'interféromètre de Fabry-Perot est basé sur ce principe. Il utilise deux miroirs pour créer un résonateur. La longueur d'onde qu'il traverse est un multiple de la fréquence de résonance de la cavité. Une autre variante est un cube transparent ou une fibre dont l'extrémité polie forme un miroir accordé pour résonner avec une longueur d'onde spécifique. Ceux-ci sont couramment utilisés pour séparer les canaux dans les réseaux de télécommunications utilisant WDM sur des fibres optiques longue distance.

Filtre passe-bande

Les filtres passe-bande ne transmettent qu'une seule bande de longueur d'onde et bloquent les autres. La largeur du filtre est exprimée comme la gamme de longueurs d'onde qu'il est autorisé à traverser et peut aller de bien moins d'angströms à plusieurs centaines de nanomètres. Ce filtre peut être réalisé en combinant un filtre LP et un filtre SP.

Des exemples de filtres passe-bande sont le filtre de Lyot et l'interféromètre Fabry-Perot. Les deux filtres peuvent également être transformés en filtres accordables afin que la longueur d'onde centrale puisse être sélectionnée par l'utilisateur. Les filtres passe-bande sont souvent utilisés en astronomie pour faciliter l'observation des raies spectrales qui ont des associations.

Filtre passe-court

Un filtre passe-bas (SP) est une interférence optique ou un filtre en verre coloré qui atténue les longueurs d'onde plus longues et transmet (à travers) les longueurs d'onde plus courtes dans la plage effective du spectre cible (généralement les régions ultraviolette et visible). En microscopie à fluorescence, les filtres passe-bas sont souvent utilisés dans les miroirs dichroïques et les filtres d'excitation.

Filtre passe-long

Les filtres passe-long (LP) sont des interférences optiques ou des filtres en verre coloré qui atténuent les longueurs d'onde plus courtes et transmettent (à travers) des longueurs d'onde plus longues sur la plage effective du spectre cible (ultraviolet, visible ou infrarouge). En microscopie à fluorescence, les filtres passe-long sont souvent utilisés dans les miroirs chromatiques et les filtres de blocage (d'émission).

Les filtres se distinguent par des bandes spectrales

Les filtres sont divisés en :par la longueur de la distribution spectrale(ie la région du spectre) :

Filtre ultraviolet

Filtre lumière visible

Filtre proche infrarouge

Filtre infrarouge

Filtre infrarouge lointain

La gamme de longueurs d'onde spectrales est la suivante :

Filtres UV 180 ~ 400 nm

Filtre de lumière visible 400 ~ 700 nm

Filtre proche infrarouge 700 ~ 3000nm

Filtre infrarouge 3000nm~10um

Le rôle des filtres dans l'imagerie visuelle

1. Améliorer la reconnaissance des couleurs et la discrimination des objets.

2. Améliorez le contraste pour mieux voir les fonctionnalités requises.

3. Améliorez la résolution de l'objectif en raccourcissant la plage de longueurs d'onde de l'imagerie.

4, peut éliminer la lumière vive et les points chauds produits par une surface à haute réflexion

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