濾光片的衰減、截止和光密度的關(guān)系
我們在討論濾光片的時(shí)候,經(jīng)常會(huì )談到截止,衰減這幾個(gè)常見(jiàn)的詞匯,下面我們將簡(jiǎn)單為大家講述關(guān)于這幾個(gè)詞的對于濾光片參數的影響。
1. 衰減
濾光片的衰減是指其能夠降低通過(guò)它的光線(xiàn)強度的特性。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(zhù)濾光片對特定波長(cháng)的光線(xiàn)具有更強的減弱能力,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所有波長(cháng)的光線(xiàn)都具有相同的減弱能力,不會(huì )改變光線(xiàn)的顏色或光譜特性,如中性密度濾光片(ND濾光片)。
衰減系數是衡量濾光片對光線(xiàn)衰減程度的指標,通常使用分貝(dB)或光密度(OD)來(lái)表示。分貝是一個(gè)常用于表示信號衰減或增益的單位,而光密度則與濾光片對光的阻隔性能直接相關(guān)。光密度越大,濾光片對光的衰減能力越強。
2. 截止
濾光片截止是指濾光片在某一特定范圍波長(cháng)處對光線(xiàn)的阻擋能力,當光線(xiàn)透過(guò)率低于10%時(shí)表現為截止,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(guò)率,例如OD1=0.1 即10%的透過(guò)率,OD2為0.01 即1%,依此類(lèi)推。
截止波長(cháng)是指在透過(guò)濾光片時(shí),濾光片的透過(guò)率從高頻率逐漸降低接近零的波長(cháng),由于光對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)數值可以接近于0,OD值越高,制作難度也隨著(zhù)增大。
3. 光密度
光密度,英文全稱(chēng)optical density,表示為材料遮光能力,一般可以用來(lái)表示對光的阻擋能力。上面提到,光密度(OD)與透過(guò)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(guò)率是對數關(guān)系,即光密度的增加意味著(zhù)透過(guò)率的減小。
在表示濾光片參數時(shí),如表達中性密度濾光片(ND衰減片)時(shí),最常見(jiàn)的就是以dB(分貝)值來(lái)表示,為何很少用OD值呢?由于OD值一般達到OD1的時(shí)候,其透過(guò)率已經(jīng)到達10%,且通常情況下,分貝值能夠直觀(guān)地反映濾光片對光線(xiàn)強度的衰減倍數,且在日常使用中,許多領(lǐng)域(如音頻、通信等)都習慣于使用分貝來(lái)表示信號的增益或衰減,大多數人的使用習慣依然保留使用dB,所以對于ND濾光片的名字寫(xiě)法上自然普遍用dB為單位。
在濾光片針對某個(gè)領(lǐng)域應用波段的截止需求時(shí),OD被應用的最為廣泛,尤其在一些強光(如激光)的防護下,由于這類(lèi)儀器需要對某個(gè)范圍波長(cháng)的光達到最優(yōu)的截止深度,往往OD值要求很高,可能處于對儀器元件的保護,也可能對于人眼的防護,或者對于應用環(huán)境的需要,因此往往需要滿(mǎn)足超高截止的需要。
綜上所述,了解濾光片的衰減、截止和光密度對于選擇合適的濾光片至關(guān)重要。在實(shí)際應用中,我們需要根據具體需求來(lái)選擇合適的濾光片類(lèi)型和規格,以確保其能夠滿(mǎn)足我們的光學(xué)性能要求。