狭帯域フィルタの機能と原理

1.狭いとは バンドフィルター?

フィルター狭帯域フィルターは、必要な放射帯域を選択するために使用される光学デバイスです。狭帯域フィルターはバンドパスフィルターの一種で、特定の波長帯域の光を高輝度で透過し、他の波長帯域の光を吸収または反射することで、フィルタリング効果を実現します。

狭帯域フィルタの通過帯域は比較的狭く、一般的に中心波長値の 5% 未満であり、天文学、生物医学、環境モニタリング、通信などのさまざまな分野で広く使用できます。

2.狭い機能 バンドフィルター

狭帯域フィルタの機能は、主に以下の点で光学系に波長選択性を提供することです。

(1)光の選択的フィルタリング

狭帯域フィルター特定の波長範囲の光を選択的に除去し、特定の波長範囲の光を保持することができます。これは、異なる波長の光源を区別する必要がある用途や、実験や観察のために特定の波長の光源を必要とする用途にとって重要です。

(2)光ノイズを低減

狭帯域フィルターは、不要な波長範囲の光を遮断し、光源からの迷光や背景光の干渉を減らし、画像のコントラストと鮮明さを向上させます。

狭帯域フィルター-01

狭帯域フィルタ

(3)スペクトル分析

狭帯域フィルターはスペクトル分析に使用できます。複数の狭帯域フィルターを組み合わせることで、特定の波長の光を選択し、精密なスペクトル分析を行うことができます。

(4)光量制御

狭帯域フィルターは、特定の波長の光を選択的に透過または遮断することで光の強度を制御し、光源の光強度を調整するためにも使用できます。

3.狭帯域フィルタの原理

狭帯域フィルター光の干渉現象を利用し、特定の波長域の光を選択的に透過または反射します。その原理は、光の干渉特性と吸収特性に基づいています。

薄膜層の積層構造における位相差を調整することで、目的の波長域の光のみを選択的に透過し、その他の波長域の光を遮断または反射します。

具体的には、狭帯域フィルタは通常、複数のフィルム層で積み重ねられ、各フィルム層の屈折率と厚さは設計要件に応じて最適化されます。

薄膜層の厚さと屈折率を制御することで光の位相差を調整し、特定の波長範囲で干渉効果を実現します。

入射光が狭帯域フィルタを通過すると、ほとんどの光は反射または吸収され、特定の波長域の光のみが透過します。これは、フィルタの薄膜層積層構造が、フィルター特定の波長の光は位相差を生じ、干渉現象により特定の波長の光が増強され、他の波長の光は位相が打ち消されて反射または吸収されます。


投稿日時: 2024年2月18日