Penggunaan penapis merentasi jalur spektrum yang berbeza dalam industri optik

Penggunaan penapis
Penggunaan penapis merentasi jalur spektrum yang berbeza dalam industri optik terutamanya memanfaatkan keupayaan pemilihan panjang gelombang mereka, membolehkan fungsi tertentu dengan memodulasi panjang gelombang, keamatan dan sifat optik yang lain. Berikut menggariskan klasifikasi utama dan senario aplikasi yang sepadan:

Pengelasan berdasarkan ciri spektrum:
1. Penapis long-pass (λ > cut-off wavelength)
Penapis jenis ini membolehkan panjang gelombang lebih panjang daripada panjang gelombang terputus untuk dilalui sambil menyekat panjang gelombang yang lebih pendek. Ia biasanya digunakan dalam pengimejan bioperubatan dan estetika perubatan. Sebagai contoh, mikroskop pendarfluor menggunakan penapis laluan panjang untuk menghapuskan cahaya yang mengganggu gelombang pendek.

2. Penapis laluan pintas (λ
Penapis ini memancarkan panjang gelombang yang lebih pendek daripada panjang gelombang terputus dan melemahkan panjang gelombang yang lebih panjang. Ia menemui aplikasi dalam spektroskopi Raman dan pemerhatian astronomi. Contoh praktikal ialah penapis laluan pendek IR650, yang digunakan dalam sistem pemantauan keselamatan untuk menyekat gangguan inframerah pada waktu siang.

3. Penapis jalur sempit (lebar jalur < 10 nm)
Penapis jalur sempit digunakan untuk pengesanan tepat dalam bidang seperti spektroskopi LiDAR dan Raman. Sebagai contoh, penapis jalur sempit BP525 mempunyai panjang gelombang pusat 525 nm, lebar penuh pada separuh maksimum (FWHM) hanya 30 nm, dan transmisi puncak melebihi 90%.

4. Penapis takuk (lebar jalur henti < 20 nm)
Penapis takuk direka khusus untuk menyekat gangguan dalam julat spektrum yang sempit. Ia digunakan secara meluas dalam perlindungan laser dan pengimejan bioluminesensi. Contohnya termasuk penggunaan penapis takuk untuk menyekat pelepasan laser 532 nm yang mungkin menimbulkan bahaya.

Pengelasan berdasarkan ciri fungsi:
- Filem polarisasi
Komponen ini digunakan untuk membezakan anisotropi kristal atau mengurangkan gangguan cahaya ambien. Sebagai contoh, polarizer grid wayar logam boleh menahan penyinaran laser berkuasa tinggi dan sesuai untuk digunakan dalam sistem LiDAR pemanduan autonomi.

- Cermin dichroic dan pemisah warna
Cermin dichroic memisahkan jalur spektrum tertentu dengan tepi peralihan yang curam—contohnya, memantulkan panjang gelombang di bawah 450 nm. Spektrofotometer mengagihkan cahaya yang dipancarkan dan dipantulkan secara berkadar, fungsi yang sering diperhatikan dalam sistem pengimejan berbilang spektrum.

Senario aplikasi teras:
- Peralatan perubatan: Rawatan laser oftalmik dan peranti dermatologi memerlukan penghapusan jalur spektrum yang berbahaya.
- Penderiaan optik: Mikroskop pendarfluor menggunakan penapis optik untuk mengesan protein pendarfluor tertentu, seperti GFP, dengan itu meningkatkan nisbah isyarat kepada hingar.
- Pemantauan keselamatan: Penapis IR-CUT menetapkan menghalang sinaran inframerah semasa operasi siang hari untuk memastikan pembiakan warna yang tepat dalam imej yang ditangkap.
- Teknologi laser: Penapis takuk digunakan untuk menyekat gangguan laser, dengan aplikasi yang merangkumi sistem pertahanan tentera dan instrumen pengukuran ketepatan.