Leikkattujen lasisuodattimien 10 parasta sovellusta optisissa järjestelmissä

Leikatut lasisuodattimet ovat nykyaikaisten optisten järjestelmien monipuolisimpia komponentteja , mahdollistaa tarkan aallonpituuden valinnan eri sovelluksissa lääketieteellisestä diagnostiikasta ilmailun kuvantamiseen. Käytetäänkö a pitkäpäästöinen optinen suodatin lyhytaaltoisen kohinan poistamiseksi tai esim infrapuna-leikkauslasi IR-säteilyn estämiseksi digitaalikameroissa nämä suodattimet ratkaisevat erityisiä, mitattavissa olevia optisia ongelmia, joita mikään muu komponentti ei pysty ratkaisemaan yhtä tehokkaasti. Tässä artikkelissa kerrotaan 10 suosituinta tosielämän sovellusta ja selitetään kunkin käyttötapauksen taustalla olevat tekniset syyt.

Mikä on leikattu lasisuodatin ja miten se toimii?

An optinen katkaisusuodatinlasi on selektiivisesti läpäisevä värillinen optinen lasi, joka luo terävän rajan lähetettyjen ja estettyjen aallonpituuksien välille. Raja-aallonpituuden alapuolella valo absorboituu voimakkaasti; sen yläpuolella lähetys on korkea - tyypillisesti yli 80–90 % . Tämä jyrkkä spektrimuutos saavutetaan seostamalla lasisubstraatti erityisillä metallioksidiväriaineilla, kuten raudalla, kromilla, nikkelillä tai titaanilla, jotka muuttavat lasin absorptio-ominaisuuksia eri aallonpituuskaistoilla.

Kaksi yleisintä kokoonpanoa ovat:

• Longpass optinen suodatin: Lähettää rajapisteen yläpuolella olevia aallonpituuksia (esim. läpäisee punaisen ja lähellä IR:n, estää UV:n ja sinisen).
• Shortpass / UV-IR optinen suodatin: Lähettää lyhyempiä aallonpituuksia ja estää pidemmät. Sitä käytetään usein poistamaan IR-kontaminaatio näkyvän valon järjestelmissä.

UV-rajamuunnelmissa on yleensä säädettävä katkaisuaallonpituus 350-500 nm , kun taas IR-estokokoonpanot kohdistuvat 700–1100 nm:n alueelle sovellusvaatimuksesta riippuen.

Leikkattujen lasisuodattimien 10 parasta sovellusta optisissa järjestelmissä

1. Digitaalikameran ja kuvantamisanturin suojaus

CMOS- ja CCD-anturit ovat herkkiä lähi-infrapuna-alueelle (jopa 1100 nm), jota ihmissilmä ei näe. Ilman an infrapuna-leikkauslasi Optiselle tielle sijoitetun suodattimen ansiosta otetuissa kuvissa on epäluonnollinen värintoisto – ihon sävyt näyttävät punertavilta, kasvillisuus näyttää vaaleammalta ja valkotasapaino on pahasti vinossa. Anturin päälle sijoitetut tarkat IR-leikatut suodattimet korjaavat tämän estämällä noin yli aallonpituudet 650-700 nm , sovittaa anturin vasteen ihmisen näkemään.

2. Fluoresenssimikroskopia ja biolääketieteellinen analyysi

Fluoresenssimikroskopiassa näytteet viritetään tietyllä aallonpituudella (esim. 488 nm sininen laser), ja emittoitu fluoresenssi - tyypillisesti 10 000 - 100 000 kertaa viritysvaloa heikompi - on eristettävä havaitsemista varten. A pitkäpäästöinen optinen suodatin Emissiopolulle sijoitettu estää viritysaallonpituuden ja lähettää samalla heikomman fluoresoivan emission, mikä mahdollistaa kvantitatiivisen analyysin signaali-kohinasuhteilla, jotka muuten olisivat mahdottomia. Tämä tekniikka tukee virtaussytometriaa, FISH-analyysiä ja immunofluoresenssivärjäystä.

3. UV-sterilointi- ja valohoitolaitteet

Lääketieteelliset valohoitolaitteet – mukaan lukien PUVA-hoitolamput ja vastasyntyneiden keltaisuuden hoitoyksiköt – vaativat tarkan UV-kaistaeristyksen. UV-alue tarkkuus optinen suodatinlasi varmistaa, että vain terapeuttinen aallonpituus (esim. UVA aallonpituudella 315–400 nm) toimitetaan potilaalle samalla, kun se estää haitalliset lyhyemmät UV-B/UV-C-aallonpituudet. UV-annoksen mittauslaitteiden mittaustarkkuus riippuu myös katkaisusuodattimista, jotka poistavat näkyvän valon häiriöt.

4. Spektrofotometria ja analyyttiset laitteet

Biokemiallisessa ja kemiallisessa analyysissä käytettävät spektrofotometrit luottavat optinen katkaisusuodatinlasi hajavalon eliminoimiseksi — valoa muilla aallonpituuksilla kuin mittausaallonpituudella, joka saavuttaa ilmaisimen ja aiheuttaa systemaattisen virheen. Suorituskykyisissä UV-Vis-spektrofotometreissä hajavalotasot alle 0,01 % T tarvitaan tarkkoja absorbanssimittauksia varten korkeilla pitoisuuksilla. Optiseen ketjuun sijoitetut katkaisusuodattimet vaimentavat monokromaattorihilan toisen asteen diffraktiota ja laajakaistasirontaa.

5. Konenäkö- ja teollisuuden tarkastusjärjestelmät

Teolliset konenäköjärjestelmät, jotka toimivat sekavalaistuksessa (fluoresoiva, LED ja päivänvalo). UV IR optiset suodattimet kaventaa kameran spektrivastetta vastaamaan valaistuslähdettä. Esimerkiksi järjestelmä, joka käyttää 850 nm:n IR-valaistusta ja pitkäpäästösuodatinta 800 nm:ssä, tekee näkymästä tehokkaasti näkymätön ympäröivälle näkyvälle valolle, eliminoi välkkymisen ja parantaa tarkastuksen yhtenäisyyttä. Tämä on kriittistä nopeassa vikojen havaitsemisessa tuotantolinjoilla 500-2000 osaa minuutissa .

6. Aurinkoenergian ja aurinkosähkön testaus

Aurinkosähkökennojen karakterisointiin käytettävien aurinkosimulaattorijärjestelmien on toistettava AM1.5-auringon spektri (300-2500 nm) tarkasti. Tarkka optinen suodatinlasi komponentteja käytetään ksenonkaari- tai LED-pohjaisten simulaattorien lähtöspektrin muokkaamiseen, jolloin spektrin jakautuminen vastaa standarditestiolosuhteita. Spektrisovituksen virheet muuttuvat suoraan virheiksi mitatussa oikosulkuvirrassa, joten suodattimen valinta on kriittinen IEC 60904-9 luokan A simulaattorin yhteensopivuus .

7. Tähtitieteelliset ja pimeänäköoptiset järjestelmät

Tähtitieteelliset kuvantamisjärjestelmät, jotka kohdistavat kapeita emissioviivoja (H-alfa aallonpituudella 656 nm, OIII aallonpituudella 501 nm), käyttävät pitkän päästön katkaisusuodattimia estämään taivaan taustan ja laajakaistaisen valosaasteen lähettäessään samalla kohdesäteilyä. Pimeänäkölaitteet, jotka käyttävät Gen II tai Gen III kuvanvahvistimia, sisältävät infrapuna-leikkauslasi elementtejä, jotka määrittävät putken herkkyyden ylemmän aallonpituuden rajan, estäen lähi-IR-LED-valolähteitä häikäisemästä järjestelmää. Tyypilliset IR-katkaisupisteet näille sovelluksille vaihtelevat 900 nm - 1100 nm .

8. Laserjärjestelmät ja optinen eristys

Laserpohjaisissa mittaus- ja materiaalinkäsittelyjärjestelmissä optinen katkaisusuodatinlasi käytetään säteen tyhjennys- tai puhdistuselementtinä vahvistetun spontaanin emission (ASE) ja pumpun aallonpituusvuodon vaimentamiseen. Esimerkiksi Nd:YAG-laserjärjestelmässä, joka toimii aallonpituudella 1064 nm, pitkäpäästösuodatin, jossa on katkaisu 1000 nm:ssä, estää 808 nm:n jäännöspumpun valon, joka muuten saastuttaisi lähtösäteen tai vahingoittaisi alavirran ilmaisimia.

9. Turvallisuus-, valvonta- ja biometriset järjestelmät

Kasvojentunnistus- ja iiriksentunnistuskamerat toimivat tyypillisesti lähi-IR-kaistalla (780–940 nm) toimiakseen kaikissa valaistusolosuhteissa. A UV IR optinen suodatin konfiguroitu näkyvän valon estäjäksi / IR-päästökaistan suodattimeksi varmistaa, että anturi vastaanottaa vain strukturoidun IR-valaistuksen, joka heijastuu kohteesta, mikä eliminoi näkyvän ympäristön valon häiriöt. Tämä parantaa tunnistustarkkuutta yhtä lailla päivänvalossa, toimistossa ja heikossa valaistuksessa – tämä on vaatimus ISO/IEC 19794-6 biometristen kuvien standardit .

10. Ilmailu-, sotilas- ja kaukokartoitusoptiikka

Käytetään ilmassa ja satelliittien kaukokartoituslaitteita tarkkuus optinen suodatinlasi eristää tiettyjä spektrikaistoja kasvillisuuden analyysiä (NDVI), mineraalikartoitusta ja ilmakehän luotausta varten. Sotilaalliset kohdistusjärjestelmät käyttävät kaksikaistaisia ​​IR-katkaisuelementtejä vaihtamaan keskiaallon (3–5 mikronia) ja pitkän aallon (8–12 mikronia) IR-kaistan välillä uhkien tunnistamista varten. Näissä erittäin luotettavissa ympäristöissä suodattimen kestävyys eri lämpötiloissa -55 °C - 125 °C ja kosteuden- ja säteilynkestävyys ovat pakollisia määrityksiä.

Sovelluksen yhteenveto: Katkaistut suodatintyypit käyttötapauksen mukaan

Lähetyksen suorituskyky eri suodatintyypeissä

Ymmärtää kuinka erilaista tarkkuus optinen suodatinlasi aallonpituuskaistojen eri vaihtoehdot ovat avain oikean komponentin valinnassa. Alla oleva kaavio havainnollistaa tyypillisiä siirtoprofiileja kolmelle yleiselle katkaisusuodatinkokoonpanolle:

Tärkeimmät tekniset tiedot, jotka on arvioitava valittaessa tarkkuusoptista suodatinlasia

Kaikki katkaisusuodattimet eivät toimi yhtä hyvin. Kun hankitaan tarkkuus optinen suodatinlasi arvioi nämä parametrit tietylle sovellukselle:

• Raja-aallonpituuden tarkkuus: Aallonpituus, jolla lähetys putoaa 50 prosenttiin huipusta, on määritettävä toleranssilla ±5 nm tai tiukempi kriittisiä sovelluksia varten.
• Eston syvyys: Optinen tiheys (OD) suljetulla kaistalla — OD 3 (0,1 % T) on standardi; OD 5 tai korkeampi vaaditaan fluoresenssi- ja lasersovelluksissa.
• Lähetys päästökaistalla: Pitäisi olla johdonmukaisesti yläpuolella 80–90 % halutulla lähetyskaistalla ilman absorptiohäviöitä.
• Pintalaatu: Scratch-dig-spesifikaatio (esim. 60-40 tai 40-20) vaikuttaa hajavaloon tarkkuusoptisissa järjestelmissä.
• Lämpö- ja kemiallinen stabiilisuus: Tärkeä ulkokäyttöön, teollisuus- ja lääketieteellisiin laitteisiin, jotka toimivat laajalla lämpötila-alueella.
• Mittojen toleranssi: Halkaisijan, paksuuden ja tasaisuuden on vastattava optista kokoonpanoa, johon suodatin on integroitu.

Longpass- ja UV IR -optisten suodattimien kysyntä: kasvukonteksti

Tietoja Nantong Xiangyang Optical Element Co., Ltd:stä

A leikattu lasisuodatin on lasityyppi, jolla on erityisiä optisia ominaisuuksia ja joka siirtää tai estää valikoivasti valoa tietyllä aallonpituusalueella. Se on selektiivisesti läpäisevä värillinen optinen lasi, joka absorboi voimakkaasti lyhytaaltoista valoa – kuten ultraviolettia, sinistä ja vihreää – samalla kun se lähettää tehokkaasti pitkän aallonpituuden valoa, kuten keltaista, oranssia, punaista ja lähi-infrapunaa. Sen "katkaisu"-ominaisuus viittaa valon voimakkaaseen vaimenemiseen tietyn aallonpituuden alapuolella, jolloin muodostuu kytkintä muistuttava spektrivastekäyrä. Tämä saavutetaan seostamalla lasisubstraatti erityisillä metallioksidiväriaineilla, kuten raudalla, kromilla, nikkelillä ja titaanilla.

Nantong Xiangyang Optical Element Co., Ltd. perustettiin vuonna 1996. Se on Jiangsun maakunnassa sijaitseva korkean teknologian yritys, joka kattaa alueen 10 000 neliömetriä , joka on erikoistunut värillisen optisen lasin, värittömän optisen lasin sekä tasolasin silkkipainon ja karkaisun tuotantoon ja käsittelyyn. Yrityksen laadunhallinta noudattaa ISO 9001-2000 tuotteiden laatustandardit ja 3C-laatujärjestelmän sertifiointi.

Ammattimaisena OEM:nä leikattu lasisuodatin Toimittaja ja ODM-katkaisulasisuodatintehdas Kiinassa, Nantong Xiangyangilla on kaksi erikoistunutta osastoa:

• Optisten komponenttien tuotantoosasto: Erikoistunut värisuodattimiin ja tarkkuus optinen suodatinlasi värilliselle ja värittömälle optiselle lasille, joka peittää ultravioletti-, näkyvä-, lähi-infrapuna- ja infrapuna-aallonpituusalueet. Tuotteet ovat laajalti sovellettavissa optisissa laitteissa, lääketieteellisissä laitteissa, biokemiallisissa ja analyyttisissa instrumenteissa, elektroniikassa, ilmailussa, sotilaallisessa ja tieteellisessä tutkimuksessa.
• Tasolasituotteet-divisioona: Harjoittelee syväkäsittelyä, lasin silkkipainantaa ja lasin karkaisua Saksan, Japanin ja Sveitsin automatisoitujen laitteiden tukemana. Tuotteet kattavat hissit, kodinkoneet, instrumentit ja korkean älykkyyden elektroniset kytkimet satojen eritelmien mukaan.

Usein kysytyt kysymykset