对于斜入射滤光片的分析

【摘要】窄带滤光片广泛应用于各种技术领域。而在入射光倾斜入射到窄带滤光片时，由于偏振光的中心波长出现分离，会导致其偏振分离和偏振相关损耗迅速增加，严重影响光通信系统的性能。在必有倾斜入射光通过滤光片的试验系统中，研究和分析其偏振相关损耗在选择滤光片时具有很重要的意义。

【关键词】窄带滤光片；斜入射；偏振相关损耗

1.前言

光学薄膜中的窄带滤光片在光纤通信系统中的应用十分广泛，它具有通带窄、插入损耗低、温度稳定性好等诸多优异的特性。窄带滤光片的作用是利用光的干涉原理，通过调整干涉光的相位差，在频域上获得不同的光偏振分布，从而得到所希望的以波长调整为目的滤光片。窄带滤光片一般都是用于正入射的，往往直接固化在准直器上使用。但是随着科学技术的发展，人们需要一系列用于斜入射的窄带滤光片。然而斜入射时窄带滤光片的偏振相关损耗增加，其峰值和带宽会向短波方向移动，且光强分布出现展宽和扩束现象，严重影响光通信系统的性能。本文分析了偏振分离现象出现的原因和其与滤光片等效折射率的关系，并对高斯光束斜入射至窄带滤光片后的透射光强分布特性进行了理论分析。

2.窄带滤光片的结构及原理

多腔窄带滤光片是利用多光束干涉原理制成的一种从白光中过滤出波段范围很窄的近单色光的多层膜系。它的基本结构由高、低折射率膜层交替叠加的反射层和间隔层组成。对于高低折射率的膜层，每层膜的光学厚度都是中心波长的1/4整数倍[1]。如图1所示。当光入射到高折射率层时，反射光没有相移；当入射到低折射率层时，由于层厚1/4波长的奇数或偶数倍，反射光也相应经历180。的奇数或偶数倍相移，因而经低折射率层反射的光经相移后与高折射率层的反射光通向或反向地叠加，反映在光强上出现相长和相消的结果。这样在中心波长附近，各层反射光经叠加相消，在滤光片前段面形成很强的透射光[2]。

3.倾斜光射入窄带滤光片对光波长的影响

窄带滤光片被广泛应用于各种技术领域。在某些系统中，必有倾斜入射光入射通过滤光片。当入射角增大到一定程度时，滤光片的光学特性会产生两个显著的变化。首先，其通带位置即峰值波长会向短波移动；其次，s偏振光和p偏振光的特性产生分离，导致峰值和带宽发生改变。

3.1 中心波长移动的原因

光束正入射时，此时。设单层薄膜透射的中心波长为。则由有效相位厚度可得出：

生物识别滤光片解读

生物识别滤光片解读生物识别滤光片属于精密光电薄膜元器件之一，其主要原理是通过特殊的光学设计实现特定波段光源的高透射或高反射效果，帮助终端产品完成生物信息的提取、筛选和转化以及3D景深信息的获取。一、生物识别滤光片定义电子设备为获取物体的位置和景深信息，需要以特定波长的红外光作为传感的媒介，因此需要去除太阳光中含有的干扰频段的红外线，保留地表太阳光中较为薄弱的特定频段红外光（例如940nm）。生物识别滤光片的使用可允许上述特定频段的红外光通过，因此也称为窄带滤光片。生物识别滤光片属于精密光电薄膜元器件之一，其主要原理是通过特殊的光学设计实现特定波段光源的高透射或高反射效果，帮助终端产品完成生物信息的提取、筛选和转化以及3D景深信息的获取。

二、生物识别滤光片作用与生物识别滤光片不同点在于，红外截止滤光片是利用精密光学镀膜技术在白玻璃、蓝玻璃或树脂片等光学基片上交替镀上高低折射率的光学膜，红外截止滤光片可实现可见光区（400-630nm）高透，近红外光区（700-1,100nm）截止的光学滤光片，并通过实现近红外光区截止以消除红外光对成像的影响。而生物识别滤光片与红外截止滤光片的透过频段相反，仅允许通过特定频段红外光（例如940nm），并通过特殊的光学设计实现特定波段光源的高透射或高反射效果，生物识别滤片可允许智能手机、AR/VR设备等能够获取特定频段红外光所携带的3D景深信息，并帮助电子产品完成生物信息的提取、筛选和转化以及3D景深信息的获取，以实现3D人脸识别、虹膜识别、手势识别等生物识别功能。三、生物识别滤光片分类及参数生物识别滤光片是从窄带滤光片中细分出来的，其定义与窄带滤光片相同。因此，生物识别滤光片在特定的波段允许光信号通过，而偏离这个波段以外的两侧光信号被阻止，生物识别滤光片的通带相对来说比较窄，一般为中心波长值的5%以下。滤光片产品主要按光谱波段、光谱特性、膜层材料、应用特点等方式分类。光谱波段：紫外滤光片、可见滤光片、红外滤光片、生物识别滤光片；光谱特性：带通滤光片、截止滤光片、分光滤光片、中性密度滤光片；膜层材料：软膜滤光片、硬膜滤光片；带通型：选定波段的光通过，波段外的光截止。其光学指标主要是中心波长（CWL），半带宽（FWHM)。短波通型：短于选定波长的光通过，长于该波长的光截止。比如红外截止滤光片，IBG-650。长波通型：长于选定波长的光通过，短于该波长的光截止，比如红外透过滤光片，IPG-800。生物识别滤光片主要相关参数有：中心波长、半高宽（带宽）、峰值透过率、截止范围、截止深度（OD值）等。中心波长：生物识别滤光片的中心波长类似于仪器或设备的工作波长，中心波长是指通带中心位置的波长；半高宽（带宽）：带宽是指通带中透过率为峰值透过率的一半的两个位置之间的距离，有时也叫半高宽；峰值透过率：生物识别滤光片在通带中最高的透过率大小；截止范围：截止范围是指除了通带以外，要求截止的波长范围。对于生物识别滤光片而言，有一段是短截止，另一段截止波长高于中心波长的一段；

红外截止滤光片

2012谈水晶（3）---红外截止滤光片本篇将重点介绍水晶的另一个支柱产品---红外截止滤光片（IRCF），这是水晶成立后的第二个产品，也是目前对公司利润贡献最大的品种。2010年公司IRCF 销售收入为1.37亿，占当年总收入的42％。一，产品介绍 IRCF是红外截止滤光片的简称，同OLPF一样，如果能记住对应的四个英文单词也就很容易搞其含义了： Infra-Red （红外） Cut（截止） Filte r（滤光片），简称IRCF。红外截止滤光片是利用精密光学镀膜技术在光学基片上交替镀上高低折射率的光学膜，实现可见光区（400-630nm）高透，近红外（700－1100nm）截止的光学滤光片，主要应用于可拍照手机摄像头、电脑内置摄像头、汽车摄像头等数码成像领域，用于消除红外光线对CCD/CMOS成像的影响。通过在成像系统中加入红外截止滤光片，阻挡该部分干扰成像质量的红外光，可以使所成影像更加符合人眼的最佳感觉。与光学低通滤波器有所不同的是，光学低通滤波器主要应用于数码相机、数码摄像机和视频监控摄像头中，目的是为消除红外光的伪色现象，通过空间滤波去掉莫尔条纹；而红外截止滤光片则主要应用于可拍照手机、电脑内置摄像头、汽车摄像头的镜头系统，这些下游产品目前对于图像的成像质量要求不高，不需要考虑空间滤波，而关注的是光波滤波，即红外光抑制。红外光抑制是图像传感器必需的功能之一，这是因为CCD、CMOS对光的感应和人眼不同，人眼只能看到380-780的可见光，而CCD、CMOS则可以感应红外光和紫外光，尤其对红外光十分敏感，所以必须要将红外光加以抑制，并保持可见光的高透过，使CCD/COMS对光的感应接近于人的眼睛，从而使拍摄的图像也符合眼睛的感应。由此可见，红外截止滤光片对于上述这些下游产品是不可或缺的，它的市场前景和市场容量也同这些下游产品密切相关。公司生产的普通IRCF平均单价约0.5元，主要通过台湾的手机模组厂商供应给苹果、HTC等知名手机客户。 ◆在传统的红外截止滤光片基础之上，水晶又开发出以下衍生产品： 1，晶圆级红外截止滤光片晶圆级红外截止滤光片为公司首家全球产业化产品，结合光刻等半导体工艺技术,提高了IRCF 生产的自动化程度,显著地减少了人力成本,实现生产由人力密集型向技术密集型转变。其根源来自于手机镜头模组厂商的工艺更新。手机镜头是一个微型光学模组，一个手机光学模组包含10-20个配件（包括公司的IRCF），传统的工艺是单个加工，这样在生产和组装的过程中就需要大量的人工；而使用晶圆级的加工技术来加工镜头，则可以使生产和组装过程实现完全的自动化，生产完成后再将晶圆切割成单个的镜头，从而可以大大降低镜头模组的生产成本。这种加工工艺同半导体加工工艺类似，故称为晶圆级镜头（Wafer-Level Camer a）的加工工艺。

滤光片

什么是OLPF光学低通滤光片 OLPF 全名是Optical lowpass filter,即光学低通滤光片，主要工作用来过滤输入光线中不同频率波长光讯号，以传送至CCD，并且避免不同频率讯号干扰到 CCD对色彩的判读。OLPF对于假色（false colors）的控制上有显著的影响，假色的产生主要来自于密接条纹、栅栏或是同心圆等主体影像，色彩相近却不相同，当光线穿过镜头抵达CCD时，由于分色马赛克滤光片仅能分辨25%的红与蓝色以及50%的绿色，再经由色彩处理引擎运用数据差值运算整合为完整的影像。因为先天上色彩资料短缺，CCD根本无法判断密接条纹相邻色彩的参数，终于导致引擎判断错误输出错误的颜色。由于细条纹的方向不同，需用相对应角度的光学低通滤波晶片加以消除，又因为不同型号的CCD摄像机与CMOS 图象传感器在规格上有些差异，为针对不同的型号及同时兼顾不同方向所产生的干扰杂音，需用不同厚度、片数、角度组合的OLPF的设计，以提高取象品质。 IR-CUT双滤光片切换的作用 IR-CUT双滤光片的使用可以有效解决双峰滤光片产生问题。IR-CUT双滤光片由一个红外截止滤光片和一个全光谱光学玻璃构成，当白天的光线充分时红外截止滤光片工作，CCD还原出真实彩色，当夜间光线不足时，红外截止滤光片自动移开，全光谱光学玻璃开始工作，使CCD充分利用到所有光线，从而大大提高了低照性能。 IR CUT双滤光片专为CCD摄影机修正偏色、失焦的问题，促使撷取影像画面不失焦、不偏色,红外夜视更通透，解决红外一体机，日夜图像偏色影响，能够过滤强光让画面色彩纯美更柔和、达到人眼视觉色彩一致。普通日夜型摄象机使用能透过一定比例红外光线的双峰滤片，其优点是成本低廉，但由于自然光线中含有较多的红外成份，当其进入CCD后会干扰色彩还原，比如绿色植物变得灰白，红色衣服变成灰绿色等等（有阳光室外环境尤其明显）。在夜间由于双峰滤光片的过滤作用，使CCD不能充分利用所有光线，其低照性能难以令人满意。

液晶屏的工作原理

液晶屏的工作原理（资料来源：中国联保网）简单的来说，屏幕能显示的基本原理就是在两块平行板之间填充液晶材料，通过电压来改变液晶材料内部分子的排列状况，以达到遮光和透光的目的来显示深浅不一，错落有致的图象，而且只要在两块平板间再加上三元色的滤光层，就可实现显示彩色图象。认识了它的结构和原理，了解了它的技术和工艺特点，才能在选购时有的放矢，在应用和维护时更加科学合理。液晶是一种有机复合物，由长棒状的分子构成。在自然状态下，这些棒状分子的长轴大致平行。 LCD第一个特点是必须将液晶灌入两个列有细槽的平面之间才能正常工作。这两个平面上的槽互相垂直(90度相交)，也就是说，若一个平面上的分子南北向排列，则另一平面上的分子东西向排列，而位于两个平面之间的分子被强迫进入一种90度扭转的状态。由于光线顺着分子的排列方向传播，所以光线经过液晶时也被扭转90度。但当液晶上加一个电压时，分子便会重新垂直排列，使光线能直射出去，而不发生任何扭转。 LCD的第二个特点是它依赖极化滤光片和光线本身，自然光线是朝四面八方随机发散的，极化滤光片实际是一系列越来越细的平行线。这些线形成一张网，阻断不与这些线平行的所有光线，极化滤光片的线正好与第一个垂直，所以能完全阻断那些已经极化的光线。只有两个滤光片的线完全平行，或者光线本身已扭转到与第二个极化滤光片相匹配，光线才得以穿透。一方面，LCD正是由这样两个相互垂直的极化滤光片构成，所以在正常情况下应该阻断所有试图穿透的光线。但是，由于两个滤光片之间充满了扭曲液晶，所以在光线穿出第一个滤光片后，会被液晶分子扭转90度，最后从第二个滤光片中穿出。另一方面，若为液晶加一个电压，分子又会重新排列并完全平行，使光线不再扭转，所以正好被第二个滤光片挡住。总之，加电将光线阻断，不加电则使光线射出。当然，也可以改变LCD 中的液晶排列，使光线在加电时射出，而不加电时被阻断。但由于液晶屏幕几乎总是亮着的，所以只有“加电将光线阻断”的方案才能达到最省电的目的。主动矩阵式液晶屏 TFT-LCD液晶显示器的结构与TN-LCD液晶显示器基本相同，只不过将TN- LCD上夹层的电极改为FET晶体管，而下夹层改为共通电极。 TFT-LCD液晶显示器的工作原理与TN-LCD却有许多不同之处。TFT- LCD液晶显示器的显像原理是采用“背透式”照射方式。当光源照射时，先通过下偏光板向上透出，借助液晶分子来传导光线。由于上下夹层的电极改成FET电极和共通电极，在FE T电极导通时，液晶分子的排列状态同样会发生改变，也通过遮光和透光来达到显示的目

窄带滤光片设计报告

窄带滤光片设计报告综述：窄带滤光片是一种带通滤波器，它利用电解质和金属多层膜的干涉作用，可以从入射光中选取特定的波长，窄带滤光片的带通一般比较短，通常为中心波长的5%以下。干涉滤光片是由两块内表面镀有高反射膜（介质或金属膜）的相互平行的高平面度玻璃板或石英板组成，在内表面之间形成多次反射以产生多光束之间的干涉。其作用是让光源中某一窄带光谱的光波以尽可能高的透射率通过，而使其他光谱范围的光波衰减，以获得单色性良好的准单色光。窄带滤光片可代替如光栅那样的昂贵的分光器件，广泛应用于光学实践和工业领域。设计内容：窄带滤光片的设计与制作窄带滤光片工作原理：多光束干涉由多光束干涉中光程差公式当相干光束数目很大时，只有确定的n 、d 、i 值，光源中只有严格满足上述公式的波长才能够基本无衰减的通过，微小的偏差使上述条件的波长成分将由于近似相消而衰减，从而实现窄带滤波。设计要求：入射介质0n ＝1；出射介质g n ＝1.52；入射角0θ＝?0；中心波长λπ?i n d M sin 42 20=-=?

＝450(亦即参考波长)，中心波长透过率大于95%，透射光谱的半0 宽度小于45nm。使用n H＝2.26（TiO2）， n L＝1.45（Al3O2）。膜系设计： H L H H H H L H 软件模拟效果：模拟数据：中心波长：450nm 半波宽度：43nm 中心透过率：95.23%

窄带滤光片的制备过程： 1.清洗镀膜机，安装监控片，将待蒸发的薄膜材料放入蒸发容器中； 2.清洗玻璃基片，由于设计要求不高，镜片只用酒精进行擦拭。 3.根据膜系设计的结果将设计参数置入镀膜机的控制系统；然后在控制系统的监控下镀膜机镀膜机全自动镀制干涉滤光片。但是由于在实验过程中机器出现故障，所以临时决定使用溅射的方法来进行镀膜，在镀膜之前算好每层膜所需要的时间，然后人为的对仪器镀膜时间进行控制，由于我们初次接触，这样的工作由一位博士生学长进行，并在镀膜的同时为我们讲解相关知识。窄带滤光片实测数据：中心波长：422nm 半波宽度：57nm 中心透过率：67.14% 误差分析： 1.中心波长向左漂移28nm ：根据公式 2λ =nd ，由于间隔层的光学厚度较小，导致中心波长减小即向左漂移。其造成误差因素包括两个：①使用的镀膜金属中含有杂质，导致其折射率降低，影响了光学薄膜的光学厚度。②镀膜时间计算不准确或在镀膜时，没有掌握好镀膜时间，导致膜厚度较窄，降低了光学厚度。

850 nm窄带低通滤光片性能指标管控

客户成品指标850 nm窄带低通滤光片性能指标管控参考波形

激埃特光电ZK850窄带内部管控指标 1）原材料：HWB830黑玻璃，直径8.0mm公差要求-0.1mm，厚度：3.5mm公差要求+/-0.1mm 表面质量：双面抛光，抛光面光洁度达到60-40以上最好是40-20标准，无肉眼可视砂眼，划伤，印渍，侧面无抛光印渍，崩边小于0.1mm,倒边小于0.2mm 光谱质量：300nm~800nm T<0.1%, 850nm T>70%, 880nm~1100nm T>85%,重点是中心波长管控T=50%处要求在827nm~836nm之间。 2）浮法玻璃：0.55mm玻璃公差在+/-0.05mm之间 3）S1面850窄带镀膜管控标准：镀膜后冷却1小时测量，中心波长在839nm~846nm之间，峰值透过大于80~90%之间，在80%以上的透过必须有5nm以上的空间（即5nm内的波长所对应的透过率应大于80%以上，以确保波长稳定后的合格率），半带宽FWHM控制：若中心波长在839nm半带宽可以放宽到22~25nm之间，若中心波长在846nm半带宽只能在19nm~21nm. 截止区700nm~820nm T<0.5%,880nm~1100nm T<0.5% 4）S2面分光膜面镀膜管控：只测试S1+S2双面情况下数值。若S1面镀得峰值透过率大于90%镀完分光膜后，透过率要比只镀一面分光膜的高。即单面镀膜分光54%，S1+S2后由于不受背面4。2%的玻璃反射，将会达到56%左右。遇这种情况，要求高透过的窄带镀分光膜时透过要控制低点。比如53%(这个情况要求品保再做实验以确认实际情况) 相反的若窄带透过率只有70%左右，同样镀54%的分光膜后，将会下降个1%~3%. 5）品保管控：胶合前在投大片材料时，要把S1+S2双面已镀的窄带产品控制在50%~54%之间，需要考虑到分光膜面跟黑玻璃胶合后会有将5%个点的上浮。同时中心波长也会有1~3nm左右的向长波方向移动现象。若把850多层膜面跟黑玻璃胶合透过率会下降5~15%个百分点，且不稳定。务必不能把S1面和S2面相反胶合，否则后果很难确认。品保对双面镀膜后的中心波长管控：中心波长：845nm~847nm之间的峰值透过率在50~55%且850nm透过率必须在50%以上。半带宽在20nm~25nm之间。中心波长：848nm~852nm之间的峰值透过率在50~55%且850nm透过率必须在50%以上。半带宽在19nm~21nm之间。中心波长：853nm~855nm之间的峰值透过率在50~55%且850nm透过率必须在50%以上。半带宽在20nm。测试点一个大片至少要测试5个点，距边缘10mm处的且距离档边角20mm处测一个点，再转90度相同情况下测一次，转三次后再测度最中心区域点。若遇到第四圈特别注意，第四圈靠最外边的边缘15mm内与其它的波长和透过率将变化非常大，要特别测试。并划分出来再投料。其余圈，圈与圈之间一般会渐变偏长或波长偏短，透过率上也只是渐变化。也有可能遇到因为镀膜操作人员放置玻璃时有斜面现象，造成某圈中的某片镜片变化非常大，要特别跟踪。 6)成品光谱曲线管控：最高峰值透过率不得高于60%。 850nm处透过率在50~59.5%之间。（这时可以不考滤中心波长位置）半带宽在18nm~23nm之间，若透过率低半带宽可以宽，透过率高半带宽要窄点。截止区350nm~820nm T<0.5%, 880~1100nm T<0.5%(在1000-1100nm处可放宽，因为我们检测仪器有误差)

ICR滤光片切换原理

影像传感器对成像效果起着至关重要的作用，像素越高，影像传感器内部集成的感光电极也越多，同时我们也应该想到提升像素势必要涉及到制造成本，每提高一个等级，数码相机的价格都要高出一截，而且提升到一定程度后，CCD传感器由于制造工艺的限制，短时间内很难再有所突破。目前主流的DSLR机型使用的CCD最多为600万像素左右，即使现在索尼生产出了700万、800万像素的CCD，但想要将其安置在DSLR机身内的话，最终效果只能是与预期效果背道而驰不合实际。而CMOS传感器却高达1600万像素以上。 CMOS的成像原理 CMOS可细分为被动式像素传感器(PassivePixelSensorCMOS)与主动式像素传感器(ActivePixelSensorCMOS)。它原本是计算机系统内一种重要的芯片，保存了系统引导最基本的资料。可是有人偶然间发现，将CMOS加工也可以作为数码相机中的影像传感器，紧跟着就由XirLink公司于1999年首次推向市场，2000年5月，美国Omnivision 公司又推出了新一代的CMOS芯片。 CMOS最初曾被尝试使用在数码相机上，但与当时如日中天的CCD相比信噪比差，敏感度不够，所以没能占居主流位置。当然它也具备多种优点，普通CCD必须使用3 个以上的电源电压，可是CMOS在单一电源下就可以运作，与CCD产品相比同像素级耗电量小。另外CMOS是标准工艺制程，可利用现有的半导体制造流水线，不需额外投资生产设备，并且品质可随半导体技术的进步而提升，这点正是今年索尼IRCUT双滤光片对视频成像技术的影响文/彭中能够在很短时间内开发制造出CMOS芯片的原因。从技术角度分析成像原理，核心结构上每单位像素点由一个感光电极、一个电信号转换单元、一个信号传输晶体管，以及一个信号放大器所组成。理论上CMOS感受到的光线经光电转换后使电极带上负电和正电，这两个互补效应所产生的电信号(电流或者

红外滤光片的作用

红外滤光片指红外摄影用的深红色滤光片。颜色即使不太深的滤光，也会有相应的效果.红外滤光片主要应用于安防监控领域，红外气体分析仪,夜视产品,红外探测器，红外接收机,红外感应，红外通讯产品。具体到产品比如：监控摄相机，遥控器，红外幕墙产品，红外感应马桶、水龙头、洗手液装置，红外测温器，红外打印机，交互式电子白板，红外触摸屏，指纹识别机等。红外滤光片作用，即滤除红外线: 彩色监控摄像头CCD也可感应红外线,就是因为会感应红外线,会导致D.S.P无法算出正确颜色,，因此须加一片滤光片,把光线中红外线部份隔开,所以只有彩色CCD需要装滤光片,黑白就不用了修整进光: 因为监控摄像头CCD上是一颗颗的感光体(CELL)构成,最好光线是直射进来,但为了怕干扰到邻近感光体,就需要对光线加以修整,因此那片滤光片不是玻璃,而是石英片,利用石英的物理偏光特性,把进来的光线 ,保留直射部份,反射掉斜射部份,避免去影响旁边的感光点.赓旭光电 1、滤除红外线: 可用镀膜方式及蓝玻璃,镀膜分真空镀膜及化学镀膜方式,化学镀膜是将石英片浸入溶剂中加以电镀,成本低但镀膜厚度不平均且容易脱落,真空镀膜是用真空蒸镀法,镀膜均匀且不易脱落,但成本高.以上我们称IR Coating , 目地在滤除红外线, 另外还要加上所谓的AR-Coating 的镀膜,目地是增加透光率,因为光线在透过不同介质时(比如从空气进入石英片),会产生部分的折射及反射,加上AR-Coating 后,滤光片可达到98-99% 的穿透率,否则只有90-95的穿透率,这对CCD的感光度当然有影响. 另外是用蓝玻璃,蓝玻璃是用”吸收”的方式过滤红外线,而IR-Coating是用反射的方式滤掉红外线,但反射光容易造成干扰,如果只考虑滤除红外线, 蓝玻璃是比较好的选择 . 但上文说玻璃无法修整光线,因此就有一片蓝玻璃加一片石英片的所谓”两片式”滤光片.其中蓝玻璃用来滤红外线,而石英片修整光线用,因此石英片上只需做AR-Coating就行了. 2、修整光线上文说到, 利用石英的物理偏光特性,把进来的光线,保留直射部份,反射掉斜射部份,但只能对一个方向修整,通常监控摄像头只考虑到水平分辨率,因此只对光线做水平修整,因此监控摄像头在贴滤光片时方向要对,不可弄反了.那如果垂直光线也要修整的话怎办?很简单,就黏两片 ,把其中一片转90度就行了,因此就有这种也叫”两片式”的滤光片,一片用在水平修整,一片用在垂直修整,其中一片再做IR -Coating 来滤红外线.。

酶标仪的工作原理及基本结构

酶标仪的工作原理及基本结构 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT

酶免测试的工作原理吸光度测试的准确性对于酶免测试结果的重要性酶标仪的组成部分和工作原理第一节比色分析的基本理论许多化学物质具有颜色，有些无色的化合物也可以和显色剂作用而生成有色物质。事实证明，当有色溶液的浓度改变时，颜色的深浅也随着改变。浓度越大，颜色越深；浓度越小，颜色越浅。因此，可以通过比较溶液颜色深浅的方法来确定有色溶液的浓度，对溶液中所含的物质进行定量分析。如纳氏管比色法，它是按浓度由高到低，配好一系列标准浓度管，然后拿待测样品和标准管逐个比较，看和哪一个标准管的颜色最相近，便读取该标准管的浓度值为待测样品的浓度值，这就是（目视）比色法。这种方法虽然比较简便，但是系列标准管不易保存，误差较大。后来改用光电检测元件代替目视来测量被测溶液中物质的含量，这种方法叫光电比色法。利用这种方法制成的仪器叫光电比色计。光电比色计属于吸收光谱仪器范围。一、光的性质从物理学中我们知道，光具有波动和微粒两种性质，通称光的波粒两象性。在一些场合，光的波动性比较明显；在另一些场合，光则主要表现为微粒性。首先，光是一种电磁波。可以用描述电磁波的术语，如振动频率（υ）、波长（λ）、速度（c ）、周期（T ）来描述它。我们日常所见到的白光，便是波

长在400～760nm之间的电磁波，它是由红橙黄绿青蓝紫等色，按照一定比例混合而成的复合光。不同波长的光被人眼所感受到的颜色是不同的。在可见光之外是红外线和紫外线。各种色光及红外线、紫外线的近似波长范围如表1所示。表1 各种色光及红外线、紫外线的近似近波范围单位：nm 除了波动性外，光还具有微粒性。在辐射能量时，光是以单个的、一份一份的能量（E＝hυ）的形式辐射的。式中υ是光的频率，h为普朗克常量。同样，光被吸收时，其能量一份一份地被吸收的。因此，我们可以说，光是由具有能量（hυ）的微粒所组成的，这种微粒被称为光子。由式中可知，不同波长的光子具有不同的能量。波长越短，即频率越高，能量越大。反之亦然。光子的存在可以从光电效应中得到充分的证明。二、光的互补及有色物质的显色原理若把某两种颜色的光按照一定的比例混合，能够得到白色光的话，则这两种颜色的光就叫做互补色。图1中处于直线关系的两种光为互补色。如绿光和紫光为互补色，黄光和蓝光为互补色等等。

滤光片在摄像头中的原理

滤光片在摄像头中的原理一、光的特性光是由一种称为光子的基本粒子组成，具有粒子性与波动性，或称为波粒二象性。它的物理特性有直进性、反射、折射、干?h、衍射、偏振及光电效应等等。光又是能量的一种传播方式。光源之所以发出光，是因为光源中原子的运动，包括热运动、跃迁辐射、受激辐射三种，前者为生活中最常见的，如灯光和火焰，后者多应用于激光。在光的产生过程中，因为跃迁能级的不同，释放出不同频率的光子（爱因斯坦能量方程），即产生电磁波辐射，其波长范围为 1nm(1nm=10-9m)至1mm(1mm=10-3m)，根据波长不同，可以把光分成γ射线区、X射线区、紫外光区、可见光区、红外光区、微波区、无线电波区等几个部分。按红外射线的波长范围，可粗略地分为近红外光谱（波段为780nm-2526nm）、中红外光谱（波段为2526nm-4000nm）和远红外光谱（波段为5000nm-14um），可见光通常指波长范围为:390nm-780nm的电磁波。但人眼实际可见范围是:312nm-1050nm。而可见光区不同频率的光会呈现不同的颜色，依次为红:605nm-700nm,橙:595-605,黄:580-595,绿:500-560,青:480nm-490nm,蓝:435nm-480nm,紫:400-435。白光为所有这些光谱的综合。如果用棱镜折射白光，就能够观察到上述可见光光谱，我们将复色光（如白光）被色散系统（如棱镜）分类后，按波长的大小依次排到的图案称为光谱。光沿直线传播，也就是说，光是直线运动的，也不需要任何介质，但在其他物体的重力场的影响下，光的传播路径会发生偏折。光线遇另一介质反射的情况是指入射光返回原介质的情形，反射定律可按下列三原则来解释：入射线、反射线与法线在同一平面上。入射线与反射线在法线的两侧。入射角等于反射角：∠θi=∠θr 光从不同密度的介质穿过时发生的偏折现象称为折射，不同介质可以出现不同的折射角，由该介质的折射率n=sim∠θ1?usim∠θ2来决定，并遵从斯涅尔定律:n1sim∠θ1=n2sim∠θ2。物质吸收光子并激发出自由电子的行为称为光电效应，也就是一种光游离作用（光子将电子撞出原子，使之游离的过程）。正是由于光具有光电效应，科学家因此发明了光偶合成像技术，包括CCD：全称ChargeCoupledDevice即电荷耦合器件的缩写，它是一种特殊半导体器件，上面有很多一样的感光元件，每个感光元件叫一个像素；和CMOS：全称ComplementaryMetalOxideSemiconductor，即互补金属氧化物半导体。它们被广泛应用于数码照相机、DV、监控摄像机、电子显微镜等等。二、滤光片的作用

405nm带通滤光片

405nm带通滤光片 405nm窄带滤光片优点 1）高透过率，光信号衰减率小，有效提升工作距离和光强度 2）高截止深度，有效避免杂光干扰； 3）波长精度高; 4）10多年的光学滤光片生产经验，进口镀膜机制作，IAD离子辅助镀膜技术，确保低温飘，膜层牢固度更强。 405nm FWHM8nm 窄带滤光片指标 BP405 FWHM=8nm CWL：405nm±2nm FWHM：8nm ±2nm Tpeak：T≥45%@405>;±2nm(CWL) Blocking：OD5@200-1200nm Surface：80/50 Substrate：Quartz glass,H-K9L

Circle：φ10mm,φ12.5mm Thickness：4mm 405nm FWHM10nm窄带滤光片指标 BP405 FWHM=10nm CWL：405nm±5nm FWHM：10nm ±5nm Tpeak：>75% Blocking：Tmax<1%@300-380&435-1100nm Surface：80/50 Substrate：Float glass,B270 Size Circle：φ8-φ44mm Square：10×10-40×40mm Thickness：2.0-5mm 405nm窄带滤光片光学谱线图

405nm窄带滤光片应用酶标仪、SIM酶标仪、荧光分光光度计、生化仪、全自动生化分析仪、半自动生化分析仪、激光扫描共焦显微镜技术、紫外检测器、紫外荧光分析仪、激光显微共焦拉曼光谱系统、全自动酶免分析系统、流式多色检测技术、流式细胞仪、共聚焦荧光显微镜、免疫分析系统、

窄带滤光片在人脸识别中的应用

窄带滤光片在人脸识别中的应用上海兆九光电技术有限公司汤兆胜博士人脸识别技术是对人的脸部特征信息进行识别，它是一种生物识别技术。用图像采集装置采集含有人脸的图像或视频流，并根据图像自动检测和跟踪人脸，并对人脸进行特征定位、提取，通过比对辨识达到识别不同人身份的目的。人脸识别的运算是非常巨大的，而初始图像质量的好坏以及算法优劣对识别效率有决定性的影响。这里，我们主要针对人脸识别系统中的图像采集装置所用到的窄带滤光片进行分析，目的是帮助使用者更好地了解窄带滤光片的作用和使用方法，以便正确选择窄带滤光片的技术指标。由于人脸识别的计算量很大，目前都是基于黑白灰度图像进行识别的。其图像采集的结构示意图如图1所示。图1人脸识别图像采集示意图 1.光源特点人脸识别的图像采集装置中，光源一般采用高功率的红外二极管，波长以850nm和940nm居多。为提高识别效率以及提高光的利用率，从光源选择开始就要考虑到整体设计。虽然市面上购买的LED标称值都是850nm或940nm，但在测量具体的LED产品中心波长时发现还是有不少偏差的。以850nm的LED为例，其实际中心波长有835nm的，也有865nm的。由于人脸识别系统中采用的光源为多颗大功率LED阵列，如果各个LED的中心波长不一致，所有LED的光谱在叠加之后，

综合的光谱带宽会展宽。单个850nm的LED带宽在50nm左右，如果由于中心波长不一致，多个LED叠加后的光谱带宽将会变成很宽。这对后续的窄带滤光片带宽的选择、能量利用率以及信噪比的提高都是十分不利的。所以要求在选择LED光源时，中心波长要一致。另外，LED光源随着工作温度的升高，其中心波长是向长波漂移的，每升高10℃，LED的中心波长向长波漂移1nm左右。而且随着工作温度的升高，LED的发光效率快速下降，当升高到85℃左右时，LED的输出效率降到50%左右。因此要求LED光源的散热效果良好。还有，在选择LED发光管的发散角时，以较小的发散角为好，这样可以提高光源的能量利用率。 2.接收器特点在人脸识别系统中，接收器基本上采用CCD图像传感器。CCD具有体积小、重量轻、失真度小、功耗低、可低压驱动、抗冲击、抗振动、抗电磁干扰强的优点，因此被广泛应用于各种图像采集系统。在人脸识别系统中的CCD基本上是硅衬底的，其光谱响应范围为400nm~1100nm，该范围也就是窄带滤光片要考虑的光谱范围。 3.窄带滤光片选择与注意事项窄带滤光片主要是用来隔离干扰光，透过信号光，充分突显有用信息，减小干扰信息，为后续的图像处理和识别奠定基础。在目前，人脸识别主要应用在各种场合的考勤和门禁系统。有的是安装在室内光线较暗的地方，有的是安装在较为明亮的地方。不同场合下，干扰光的强度是不同的，因此对窄带滤光片的要求也不同。我们发现，人们经常用隔离可见光透过红外光的红外玻璃作为干扰光隔离滤光片，当然也能收到一定效果。但是，普通的红外玻璃只是隔离了可见和紫外部分的光，并没有隔离红外光。而在实际的干扰光中，从可见到红外都是存在的，因为太阳光的光谱很宽，并且漫反射或散射的太阳光是主要的干扰源。因此，想得到良好的抗干扰效果，必须采用窄带滤光片。吸收型的红外玻璃与窄带滤光片在透过率性能上的比较如图2所示。从图中可以看出，不管是哪种牌号的红外玻璃都只隔离了可见光，对红外光没有任何阻挡效果，而窄带滤光片对信号光谱范围之外的所有干扰光的隔离都是很有效的。图23mm厚的红外玻璃与0.55mm厚的干涉窄带滤光片曲线比较 4.窄带滤光片带宽的确定

光学显微镜的工作原理

光学显微镜的工作原理显微镜是一种精密的光学仪器，已有300多年的发展史。自从有了显微镜，人们看到了过去看不到的许多微小生物和构成生物的基本单元——细胞。目前，不仅有能放大千余倍的光学显微镜，而且有放大几十万倍的电子显微镜，使我们对生物体的生命活动规律有了更进一步的认识。在普通中学生物教学大纲中规定的实验中，大部分要通过显微镜来完成，因此，显微镜性能的好坏是做好观察实验的关键。一、显微镜的光学系统显微镜的光学系统主要包括物镜、目镜、反光镜和聚光器四个部件。广义的说也包括照明光源、滤光器、盖玻片和载玻片等。（一）、物镜物镜是决定显微镜性能的最重要部件，安装在物镜转换器上，接近被观察的物体，故叫做物镜或接物镜。 1、物镜的分类物镜根据使用条件的不同可分为干燥物镜和浸液物镜；其中浸液物镜又可分为水浸物镜和油浸物镜（常用放大倍数为90—100倍）。根据放大倍数的不同可分为低倍物镜（10倍以下）、中倍物镜（20倍左右）高倍物镜（40—65倍）。根据像差矫正情况，分为消色差物镜（常用，能矫正光谱中两种色光的色差的物镜）和复色差物镜（能矫正光谱中三种色光的色差的物镜，价格贵，使用少）。 2、物镜的主要参数：物镜主要参数包括：放大倍数、数值孔径和工作距离。 ①、放大倍数是指眼睛看到像的大小与对应标本大小的比值。它指的是长度的比值而不是面积的比值。例：放大倍数为100×，指的是长度是1μm的标本，放大后像的长度是100μm，要是以面积计算，则放大了10,000倍。显微镜的总放大倍数等于物镜和目镜放大倍数的乘积。 ②、数值孔径也叫镜口率，简写NA 或A，是物镜和聚光器的主要参数，与显微镜的分辨力成正比。干燥物镜的数值孔径为0.05-0.95，油浸物镜（香柏油）的数值孔径为1.25。

滤光片

滤光片一、定义通过所需波长的光波，过滤掉不需要波长光波的一种光学器件。用来选取所需辐射波段的光学器件。滤光片的一个共性，就是没有任何滤光片能让天体的成像变得更明亮，因为所有的滤光片都会吸收某些波长，从而使物体变得更暗。二、原理滤光片是在塑料或玻璃基材中加入特种染料或在其表面蒸镀光学膜制成,用以衰减（吸收）光波中的某些光波段或以精确选择小范围波段光波通过，而反射（或吸收）掉其他不希望通过的波段。通过改变滤光片的结构和膜层的光学参数，可以获得各种光谱特性，使滤光片可以控制、调整和改变光波的透射、反射、偏振或相位状态。三、透射率透射是入射光经过折射穿过物体后的出射现象。被透射的物体为透明体或半透明体，如玻璃，滤色片等。若透明体是无色的，除少数光被反射外，大多数光均透过物体。为了表示透明体透过光的程度，通常用入射光通量与透过后的光通量之比z来表征物体的透光性质，z被称为光的透射率。四、光学薄膜 1、光学薄膜干涉原理光是一种电磁波。可以设想光源中的分子或原子被某种原因激励而振动, 这种振动导致分子或原子中的电磁场发生电磁振动。可以证明, 电场强度与磁场强度两者有单一的对应关系，同时在大多光学现象中电场强度起主导作用，所以我们通常将电场振动称为光振动，这种振动沿空间方向传播出去就形成了电磁波。电磁波的波长λ、频率f、传播速度v三者之间的关系为： v=λ f 各种频率的电磁波在真空中的速度都是一样的，即3 ×1 08m /s ，常用C 表示。但是在不同介质中，传播速率是不一样的。假设某种频率的电磁波在某一介质中的传播速度为v，则C 与v 的比值称为这种介质对这种频率电磁波的折射率。频率不同的电磁波，它们的波长也不同。波长在400到760 nm 这样一段电磁波能引起人们的视觉，称为可见光。普通光源如太阳、白炽灯等内部大量振动中的分子或原子彼此独立，各自有自己的振动方向、振幅及发光的起始时间。每个原子每一次振动所发出的光波只有短短的一列，持续时间约为10- 8秒。我们通常观察到的光都是光源内大量分子或原子振动辐射出来的结果，而观察不到其作为一种波动在传播过程中所能表现出来的特征——干涉、衍射和偏振等现象。这是因为实现光的干涉是需要条件的，即只有频率相同、相位差恒定、振动方向一致的两列光波才是相干光波，这样的两列波辐射到同一点上，彼此叠加，产生稳定的干涉抵消(产生暗影)或者干涉加强( 产生比两束光能简单相加更强的光斑) 图像，才是我们观察到的光的干涉现象。光学薄膜可以满足光干涉的这些条件。如图1所示，它表示一层镀在基底( n2) 上的折射率为n1厚度为d1的薄膜，假定n1 < n2，n0为入射介质的折射率。入射光束I 中某一频率的波列W 在薄膜的界面1 上反射形成反射光波W 1，透过界面的光波穿过薄膜在界面2 上反射后再次穿过薄膜，透过界面1 在反射空间形成反

光学显微镜的工作原理

光学显微镜得工作原理显微镜就是一种精密得光学仪器,已有300多年得发展史、自从有了显微镜,人们瞧到了过去瞧不到得许多微小生物与构成生物得基本单元——细胞。目前,不仅有能放大千余倍得光学显微镜,而且有放大几十万倍得电子显微镜,使我们对生物体得生命活动规律有了更进一步得认识。在普通中学生物教学大纲中规定得实验中,大部分要通过显微镜来完成,因此,显微镜性能得好坏就是做好观察实验得关键。一、显微镜得光学系统显微镜得光学系统主要包括物镜、目镜、反光镜与聚光器四个部件。广义得说也包括照明光源、滤光器、盖玻片与载玻片等、 (一)、物镜物镜就是决定显微镜性能得最重要部件,安装在物镜转换器上,接近被观察得物体,故叫做物镜或接物镜。 1、物镜得分类物镜根据使用条件得不同可分为干燥物镜与浸液物镜;其中浸液物镜又可分为水浸物镜与油浸物镜(常用放大倍数为9０—１00倍)、根据放大倍数得不同可分为低倍物镜(10倍以下)、中倍物镜(２0倍左右)高倍物镜(4０-65倍)。根据像差矫正情况,分为消色差物镜(常用,能矫正光谱中两种色光得色差得物镜)与复色差物镜(能矫正光谱中三种色光得色差得物镜,价格贵,使用少)、 2、物镜得主要参数: 物镜主要参数包括:放大倍数、数值孔径与工作距离。 ①、放大倍数就是指眼睛瞧到像得大小与对应标本大小得比值。它指得就是长度得比值而不就是面积得比值。例:放大倍数为100×,指得就是长度就是1μm得标本,放大后像得长度就是10０μm,要就是以面积计算,则放大了１０,000倍。显微镜得总放大倍数等于物镜与目镜放大倍数得乘积。 ②、数值孔径也叫镜口率,简写ＮA或A,就是物镜与聚光器得主要参数,与显微镜得分辨力成正比。干燥物镜得数值孔径为0、05—０。95,油浸物镜(香柏油)得数值孔径为1、25。 ③、工作距离就是指当所观察得标本最清楚时物镜得前端透镜下面到标本得盖玻片上面得距离。物镜得工作距离与物镜得焦距有关,物镜得焦距越长,放大倍数越低,其工作距离越长、例:10倍物镜上标有10/0.２5与16０／０.１7,其中10为物镜得放大倍数;0、２5为数值孔径;16０为镜筒长度(单位ｍm);0。17为盖玻片得标准厚度(单位mm)。10倍物镜有效工作距离为6。５mｍ,４0倍物镜有效工作距离为０。48mm 。３、物镜得作用就是将标本作第一次放大,它就是决定显微镜性能得最重要得部件——分辨力得高低。分辨力也叫分辨率或分辨本领。分辨力得大小就是用分辨距离(所能分辨开得两个物点间得最小距离)得数值来表示得、在明视距离(25cm)之处,正常人眼所能瞧清相距0。０7３mm得两个物点,这个０、073mm得数值,即为正常人眼得分辨距离。显微镜得分辨距离越小,即表示它得分辨力越高,也就就是表示它得性能越好。显微镜得分辨力得大小由物镜得分辨力来决定得,而物镜得分辨力又就是由它得数值孔径与照明光线得波长决定得、当用普通得中央照明法(使光线均匀地透过标本得明视照明法)时,显微镜得分辨距离为ｄ=0。61λ／NA 式中d-—物镜得分辨距离,单位nｍ。

滤光片的技术详解和应用参数

什么是OLPF光学低通滤光片 OLPF全名是Optical lowpass filter,即光学低通滤光片，主要工作用来过滤输入光线中不同频率波长光讯号，以传送至CCD，并且避免不同频率讯号干扰到 CCD对色彩的判读。OLPF对于假色（false colors）的控制上有显著的影响，假色的产生主要来自于密接条纹、栅栏或是同心圆等主体影像，色彩相近却不相同，当光线穿过镜头抵达CCD时，由于分色马赛克滤光片仅能分辨25%的红与蓝色以及50%的绿色，再经由色彩处理引擎运用数据差值运算整合为完整的影像。因为先天上色彩资料短缺，CCD根本无法判断密接条纹相邻色彩的参数，终于导致引擎判断错误输出错误的颜色。由于细条纹的方向不同，需用相对应角度的光学低通滤波晶片加以消除，又因为不同型号的CCD摄像机与 CMOS 图象传感器在规格上有些差异，为针对不同的型号及同时兼顾不同方向所产生的干扰杂音，需用不同厚度、片数、角度组合的OLPF的设计，以提高取象品质。 IR-CUT双滤光片切换的作用 IR-CUT双滤光片的使用可以有效解决双峰滤光片产生问题。IR-CUT双滤光片由一个红外截止滤光片和一个全光谱光学玻璃构成，当白天的光线充分时红外截止滤光片工作，CCD还原出真实彩色，当夜间光线不足时，红外截止滤光片自动移开，全光谱光学玻璃开始工作，使CCD充分利用到所有光线，从而大大提高了低照性能。 IR CUT双滤光片专为CCD摄影机修正偏色、失焦的问题，促使撷取影像画面不失焦、不偏色,红外夜视更通透，解决红外一体机，日夜图像偏色影响，能够过滤强光让画面色彩纯美更柔和、达到人眼视觉色彩一致。普通日夜型摄象机使用能透过一定比例红外光线的双峰滤片，其优点是成本低廉，但由于自然光线中含有较多的红外成份，当其进入CCD后会干扰色彩还原，比如绿色植物变得灰白，红色衣服变成灰绿色等等（有阳光室外环境尤其明显）。深圳纳宏光电技术有限公司是一家专业生产精密光学滤光片的厂家。在夜间由于双峰滤光片的过滤作用，使CCD不能充分利用所有光线，其低照性能难以令人满意。

光学显微镜的工作原理汇编

光学显微镜的工作原理

根据像差矫正情况，分为消色差物镜（常用，能矫正光谱中两种色光的色差的物镜）和复色差物镜（能矫正光谱中三种色光的色差的物镜，价格贵，使用少）。 2、物镜的主要参数：物镜主要参数包括：放大倍数、数值孔径和工作距离。 ①、放大倍数是指眼睛看到像的大小与对应标本大小的比值。它指的是长度的比值而不是面积的比值。例：放大倍数为100×，指的是长度是1μm的标本，放大后像的长度是100μm，要是以面积计算，则放大了10,000倍。显微镜的总放大倍数等于物镜和目镜放大倍数的乘积。 ②、数值孔径也叫镜口率，简写NA 或A，是物镜和聚光器的主要参数，与显微镜的分辨力成正比。干燥物镜的数值孔径为0.05-0.95，油浸物镜（香柏油）的数值孔径为 1.25。 ③、工作距离是指当所观察的标本最清楚时物镜的前端透镜下面到标本的盖玻片上面的距离。物镜的工作距离与物镜的焦距有关，物镜的焦距越长，放大倍数越低，其工作距离越长。例：10倍物镜上标有10/0.25和160/0.17，其中10为物镜的放大倍数； 0.25为数值孔径；160为镜筒长度（单位mm）；0.17为盖玻片的标准厚度（单位mm）。10倍物镜有效工作距离为6.5mm，40倍物镜有效工作距离为0.48mm 。