Войти
LCTF примерно 2014 года со встроенной схемой управления и питания (слева) или более старая модель с отдельный блок электронного контроллера и толстый экранированный кабель (справа). A жидкокристаллический перестраиваемый фильтр (LCTF ) - это оптический фильтр, в котором используется жидкий кристалл с электронным управлением ( LC) элементы для передачи выбираемой длины волны света и исключения других. Часто основной принцип работы основан на фильтре Лио, но можно использовать и многие другие конструкции. Основное отличие от оригинального фильтра Лио состоит в том, что фиксированные волновые пластины заменены переключаемыми жидкокристаллическими волновыми пластинами.
LCTF известны тем, что позволяют высокое качество изображения и возможность относительно простой интеграции в отношении конструкции оптической системы и программного управления, но имеющая более низкие пиковые значения пропускания по сравнению с обычными оптическими фильтрами с фиксированной длиной волны из-за использования нескольких поляризующих элементов. В некоторых случаях это можно смягчить, используя более широкую полосу пропускания , поскольку более широкая полоса пропускания приводит к тому, что через фильтр проходит больше света. Некоторые LCTF предназначены для настройки на ограниченное количество фиксированных длин волн, таких как красный, зеленый и синий (RGB ) цвета, в то время как другие можно настраивать с небольшими приращениями в широком диапазоне длин волн, таких как видимый или ближний инфракрасный спектр от 400 до ограничения тока 2450 нм. Скорость настройки LCTF зависит от производителя и конструкции, но обычно составляет несколько десятков миллисекунд, в основном определяемых скоростью переключения жидкокристаллических элементов. Более высокие температуры могут уменьшить время перехода молекул жидкокристаллического материала для выравнивания и настройки фильтра на определенную длину волны. Более низкие температуры увеличивают вязкость жидкокристаллического материала и увеличивают время настройки фильтра от одной длины волны к другой.
Последние достижения в области миниатюрных электронных схем управления позволили снизить требования к размеру корпусов LCTF без ущерба для больших размеров рабочей апертуры. Кроме того, новые материалы позволили расширить эффективный диапазон длин волн до 2450 нм.
LCTF часто используются в мультиспектральной визуализации или гиперспектральной визуализации. из-за их высокого качества изображения и быстрой настройки в широком спектральном диапазоне. Несколько LCTF на отдельных трактах формирования изображения могут использоваться в оптических конструкциях, когда требуемый диапазон длин волн превышает возможности одного фильтра, например, в астрономических приложениях.
. LCTF использовались для аэрокосмических изображений. Их легкий вес и низкое энергопотребление делают их хорошими кандидатами для приложений дистанционного зондирования. Их можно найти интегрированными в компактные, но высокопроизводительные научные цифровые фотоаппараты, а также в промышленные и военные инструменты (мультиспектральные и с высоким разрешением). LCTF могут иметь длительный срок службы, обычно много лет. К факторам окружающей среды, которые могут вызвать деградацию фильтров, относятся длительное воздействие высокой температуры и влажности, термический и / или механический удар (в большинстве, но не во всех, LCTFs используют стекло в качестве основного основного материала) и долгосрочное воздействие высокой фотонной энергии, например как ультрафиолетовый свет, который может фотообесцвечивать некоторые материалы, используемые для изготовления фильтров.
Другой тип твердотельного перестраиваемого фильтра - акустооптический перестраиваемый фильтр (AOTF), основанный на принципах акустооптического модулятора. По сравнению с LCTF, AOTF обладают гораздо более высокой скоростью настройки (микросекунды по сравнению с миллисекундами) и более широким диапазоном длин волн. Однако, поскольку они полагаются на акустооптический эффект звуковых волн для дифракции и смещения частоты света, качество изображения сравнительно низкое, а требования к оптической конструкции более жесткие. Действительно, LCTF способны формировать изображения с ограничением дифракции на датчики изображения с высоким разрешением. AOTF имеют меньшую апертуру и более узкие характеристики угла приема по сравнению с LCTF, которые могут иметь размер рабочей апертуры до 35 мм и могут быть размещены в местах, где световые лучи проходят через фильтр под углами более 7 градусов от нормали.
