Дихроичный фильтр

редактировать
Дихроичный фильтр

A дихроичный фильтр, тонкопленочный фильтр или интерференция filter - это очень точный color фильтр, используемый для выборочного пропускания света небольшого диапазона цветов, в то время как отражает другие цвета. Для сравнения, дихроичные зеркала и дихроичные отражатели, как правило, характеризуются цветами света, который они отражают, а не цветами, которые они пропускают.

Дихроичные фильтры могут фильтровать свет от источника белого света для получения света, который воспринимается людьми как очень насыщенный по цвету. Хотя такие фильтры дороги, они популярны в архитектурных и театральных приложениях.

Дихроичные отражатели, известные как холодные зеркала, обычно используются позади источника света для отражения видимого света вперед, позволяя невидимому инфракрасному свету проходить через заднюю часть приспособление. Такое расположение обеспечивает интенсивное освещение с меньшим нагревом освещаемого объекта. Многие кварцево-галогенные лампы для этой цели имеют встроенный дихроичный отражатель, изначально предназначенные для использования в слайд-проекторах, чтобы избежать плавления слайдов, но теперь широко используются для внутреннего домашнего и коммерческого освещения.. Это улучшает белизну, удаляя излишки красного цвета; однако он представляет серьезную опасность возгорания при использовании в встраиваемых или закрытых светильниках из-за пропускания инфракрасного излучения в эти светильники. Для этих целей необходимо использовать лампы без холодного луча (ALU или Silverback ).

Содержание
  • 1 Теория
  • 2 Приложения
  • 3 Преимущества
  • 4 Другое применение
  • 5 См. Также
  • 6 Ссылки
  • 7 Дополнительная литература
Теория

Дихроичные фильтры используют принцип тонкопленочной интерференции и воспроизводят цвета так же, как масляные пленки на воде. Когда свет падает на масляную пленку под углом, часть света отражается от верхней поверхности масла, а часть отражается от нижней поверхности, где он контактирует с водой. Поскольку свет, отражающийся от дна, проходит немного более длинный путь, некоторые длины волн света усиливаются этой задержкой, в то время как другие имеют тенденцию подавляться, создавая видимые цвета.

В дихроичном зеркале или фильтре вместо использования масляной пленки для создания интерференции чередуются слои оптических покрытий с разными показателями преломления построены на стеклянной подложке. Границы раздела между слоями с разным показателем преломления создают фазовые отражения, выборочно усиливая определенные длины волн света и препятствуя другим длинам волн. Слои обычно добавляются методом вакуумного напыления. Путем управления толщиной и количеством слоев можно настраивать частоту полосы полосы фильтра и делать ее настолько широкой или узкой, насколько это необходимо. Поскольку нежелательные длины волн отражаются, а не поглощаются, дихроичные фильтры не поглощают эту нежелательную энергию во время работы и поэтому не нагреваются так же, как эквивалентный традиционный фильтр (который пытается поглощать всю энергию, кроме энергии в полосе пропускания). (См. интерферометр Фабри – Перо для математического описания эффекта.)

Где белый свет намеренно разделяется на различные цветовые полосы (например, внутри цветной видеопроектор или цветная телевизионная камера ) вместо нее используется аналогичная дихроичная призма. Однако для камер сейчас более распространено использование матрицы абсорбционных фильтров для фильтрации отдельных пикселей на одной матрице ПЗС.

Области применения
МЭК 60598, символ без холодного луча

Встраиваемые или закрытые светильники, которые не подходят для использования с дихроичными отражателями, могут быть идентифицированы по IEC 60598 Обозначение отсутствия холодного луча.

В флуоресцентной микроскопии дихроичные фильтры используются в качестве светоделителей для направления излучения с частотой возбуждения на образец, а затем на анализатор для подавления этой же частоты возбуждения. но передать определенную частоту излучения.

Некоторые ЖК-проекторы используют дихроичные фильтры вместо призм для разделения белого света от лампы на три цвета перед прохождением его через три ЖК-дисплея.

Шестисегментное дихроичное цветовое колесо от DLP-проектора. Сегменты пропускают красный, зеленый и синий и, следовательно, отражают голубой, пурпурный и желтый.

Старые DLP проекторы обычно пропускают белый свет через цветовое колесо, которое использует дихроичные фильтры для быстрого переключения передаваемых цветов. (монохромное) Цифровое микрозеркальное устройство. В более новых проекторах могут использоваться лазерные или светодиодные источники света для непосредственного излучения световых волн желаемой длины.

Они используются как. Они разделяют различные гармонические составляющие лазерных систем с удвоенной частотой посредством избирательного спектрального отражения и пропускания.

Дихроичные фильтры также используются для создания гобо для мощных осветительных приборов. Снимки создаются путем наложения до четырех цветных дихроичных фильтров.

Фотоувеличители цветные головки используют дихроичные фильтры для настройки цветового баланса на отпечатке.

Преимущества

Дихроичные фильтры имеют гораздо больший срок службы, чем обычные фильтры; цвет является неотъемлемой частью конструкции твердых микроскопических слоев и не может «обесцветиться» в течение срока службы фильтра (в отличие, например, от гелевых фильтров). Они могут быть изготовлены для пропускания любой частоты полосы пропускания и блокировки выбранного количества частот полосы задерживания. Поскольку свет в полосе задерживания скорее отражается, чем поглощается, дихроичный фильтр нагревается намного меньше, чем при использовании обычных фильтров. Дихроики способны достигать чрезвычайно высоких порогов лазерного повреждения и используются во всех зеркалах самого мощного в мире лазера, National Ignition Facility.

Другое применение

Художественное стекло ювелирные изделия иногда изготавливают так, чтобы вести себя как дихроичный фильтр. Поскольку длина волны света, выбранная фильтром, изменяется в зависимости от угла падения света, такие украшения часто имеют эффект перелива, меняя цвет как (например) серьги качели. Еще одно интересное применение дихроичных фильтров - пространственная фильтрация.

. Используя технологию, лицензированную от Infitec, Dolby Labs использует дихроичные фильтры для просмотра фильмов 3D. Левая линза очков Dolby 3D передает определенные узкие полосы красного, зеленого и синего частот, а правая линза передает другой набор красных, зеленых и синих частот. В проекторе используются соответствующие фильтры для отображения изображений, предназначенных для левого и правого глаза.

Дихроичные фильтры с длинным проходом, применяемые к обычному освещению, могут препятствовать привлечению насекомых. В некоторых случаях такие фильтры могут предотвращать привлечение других диких животных, уменьшая неблагоприятное воздействие на окружающую среду.

См. Также
Ссылки
Дополнительная литература
  • MacLeod, H. Angus (2010). Тонкопленочные оптические фильтры (4-е изд.). Тейлор и Фрэнсис. ISBN 978-1420073027.
  • Морено, Иван; Araiza, JJ; Авендано-Алехо, М. (2005). «Тонкопленочные пространственные фильтры». Письма об оптике. 30 (8): 914–6. Bibcode : 2005OptL... 30..914M. DOI : 10.1364 / OL.30.000914. PMID 15865397.
Последняя правка сделана 2021-05-17 04:56:21
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте