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濾光片的衰減、截止和光密度的關(guān)系

2024-12-18 派大星

我們?cè)谟懻摓V光片的時(shí)候,經(jīng)常會(huì)談到截止,衰減這幾個(gè)常見的詞匯,下面我們將簡單為大家講述關(guān)于這幾個(gè)詞的對(duì)于濾光片參數(shù)的影響。


 濾光片


1. 衰減

濾光片的衰減是指其能夠降低通過它的光線強(qiáng)度的特性。這種衰減作用可以是選擇性的,也可以是非選擇性的。選擇性衰減意味著濾光片對(duì)特定波長的光線具有更強(qiáng)的減弱能力,如帶通濾光片或截止濾光片。而非選擇性衰減則是指濾光片對(duì)所有波長的光線都具有相同的減弱能力,不會(huì)改變光線的顏色或光譜特性,如中性密度濾光片(ND濾光片)。

 

衰減系數(shù)是衡量濾光片對(duì)光線衰減程度的指標(biāo),通常使用分貝(dB)或光密度(OD)來表示。分貝是一個(gè)常用于表示信號(hào)衰減或增益的單位,而光密度則與濾光片對(duì)光的阻隔性能直接相關(guān)。光密度越大,濾光片對(duì)光的衰減能力越強(qiáng)。

 濾光片

2. 截止

濾光片截止是指濾光片在某一特定范圍波長處對(duì)光線的阻擋能力,當(dāng)光線透過率低于10%時(shí)表現(xiàn)為截止,截止深度一般用OD值表示,在光學(xué)行業(yè)中,OD值表示截止深度,OD=-log(T),T為透過率,例如OD1=0.1 即10%的透過率,OD2為0.01 即1%,依此類推。

 

截止波長是指在透過濾光片時(shí),濾光片的透過率從高頻率逐漸降低接近零的波長,由于光對(duì)于濾光片而言并不能做到完全的截止即等于零,因此這個(gè)數(shù)值可以接近于0,OD值越高,制作難度也隨著增大。

 濾光片

3. 光密度

光密度,英文全稱optical density,表示為材料遮光能力,一般可以用來表示對(duì)光的阻擋能力。上面提到,光密度(OD)與透過率(T)之間的關(guān)系可以用OD = -log10(T)表示,這個(gè)公式表明了,光密度和透過率是對(duì)數(shù)關(guān)系,即光密度的增加意味著透過率的減小。

 

在表示濾光片參數(shù)時(shí),如表達(dá)中性密度濾光片(ND衰減片)時(shí),最常見的就是以dB(分貝)值來表示,為何很少用OD值呢?由于OD值一般達(dá)到OD1的時(shí)候,其透過率已經(jīng)到達(dá)10%,且通常情況下,分貝值能夠直觀地反映濾光片對(duì)光線強(qiáng)度的衰減倍數(shù),且在日常使用中,許多領(lǐng)域(如音頻、通信等)都習(xí)慣于使用分貝來表示信號(hào)的增益或衰減,大多數(shù)人的使用習(xí)慣依然保留使用dB,所以對(duì)于ND濾光片的名字寫法上自然普遍用dB為單位。

 濾光片

在濾光片針對(duì)某個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用波段的截止需求時(shí),OD被應(yīng)用的最為廣泛,尤其在一些強(qiáng)光(如激光)的防護(hù)下,由于這類儀器需要對(duì)某個(gè)范圍波長的光達(dá)到最優(yōu)的截止深度,往往OD值要求很高,可能處于對(duì)儀器元件的保護(hù),也可能對(duì)于人眼的防護(hù),或者對(duì)于應(yīng)用環(huán)境的需要,因此往往需要滿足超高截止的需要。

 

綜上所述,了解濾光片的衰減、截止和光密度對(duì)于選擇合適的濾光片至關(guān)重要。在實(shí)際應(yīng)用中,我們需要根據(jù)具體需求來選擇合適的濾光片類型和規(guī)格,以確保其能夠滿足我們的光學(xué)性能要求。

標(biāo)簽: 濾光片 衰減