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深入剖析激光用濾光片的光學原理

更新時間:2025-10-25

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   Edmund Optics(愛特蒙特光學)的激光線長波通濾光片是一種高性能的光學元件,其光學原理主要基于多層薄膜干涉技術,以下是對其光學原理的深入剖析:
  1、多層薄膜干涉原理
  - 基本結構:激光線長波通濾光片通常由多層介質薄膜組成,這些薄膜交替沉積在光學基片上,形成一個復雜的光學結構。
  - 設計原理:這些薄膜的厚度和折射率被精確控制,使得特定波長的光在薄膜的界面上發生干涉。當滿足干涉條件時,特定波長的光會透過濾光片,而其他波長的光則被反射或吸收。
       - 數學描述:透射率公式為:

       公式

    其中F為精細度系數,n為折射率,d為膜厚,θ為入射角

  2、高透射率與深度截止能力
  - 高透射率:Edmund Optics的激光線長波通濾光片在通帶內的透射率高達93%,這意味著它們可以有效地透射所需的光信號,減少信號損失。
  - 深度截止能力:這些濾光片具有大于OD 6的深度截止能力,能夠較大程度地拒絕激光線的光,確保在截止帶內的光信號被有效阻擋。
  3、陡峭的邊緣特性
  - 邊緣特性:從光密度為6.0的位置到透射率為50%的位置之間的部分非常陡峭,這使得濾光片能夠測量最小的拉曼位移。
  - 應用優勢:這種陡峭的邊緣特性使得激光線長波通濾光片成為斯托克斯拉曼(Stokes Raman)散射測量中所用昂貴的全息陷波濾光片的替代品。
  4、材料與制造工藝
  - 基片材料:常用的基片材料包括光學玻璃(如BK7、B270)、石英(適用于紫外)、藍寶石(堅硬耐腐蝕)、硅/鍺(適用于紅外)等。
  - 鍍膜材料:常用的介質膜材料包括二氧化硅(SiO?)、二氧化鈦(TiO?)、五氧化二鉭(Ta?O?)等。
  - 制造工藝:干涉濾光片主要通過真空鍍膜技術制造,包括電子束蒸發、離子束濺射等。這些工藝需要在超高真空環境中進行,通過精密控制膜層厚度和速率來保證產品性能。
  5、應用領域
  - 拉曼光譜:在拉曼光譜分析中,激光線長波通濾光片可以有效分離激光線和拉曼散射信號,提高信號的檢測靈敏度。
  - 共焦顯微鏡:在共焦顯微鏡中,這些濾光片可以用于提高成像的對比度和分辨率。
  - 生物技術儀器:在生物技術儀器中,激光線長波通濾光片可以用于分離特定波長的光信號,提高檢測的準確性。
  通過以上光學原理和特性,Edmund Optics的激光線長波通濾光片在多種光學應用中表現出色,為科學研究和工業應用提供了強大的支持。

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