高光譜/多光譜成像 
光路調(diào)節(jié)相關(guān) 
光學(xué)頻率梳相關(guān) 
熒光 
光學(xué)組件 
激光器|光源 
拉曼測(cè)量 
Libs激光誘導(dǎo)擊穿 
顯微光譜測(cè)量 
量子效率 新聞資訊
濾光片是一種能選擇性透過或反射特定波長光的光學(xué)元件，在光學(xué)計(jì)量與傳感領(lǐng)域具有廣泛且關(guān)鍵的應(yīng)用。
濾光片
光譜分析與計(jì)量
光譜分析是通過測(cè)量物質(zhì)與光的相互作用來獲取物質(zhì)成分、結(jié)構(gòu)等信息的技術(shù)，濾光片在此過程中用于分離特定光譜波段，提高分析精度。
單色光獲取
在光譜儀、分光光度計(jì)中，濾光片可從寬光譜光源中篩選出單一波長的光，用于校準(zhǔn)儀器或作為基準(zhǔn)光源。例如：
- 校準(zhǔn)紫外-可見分光光度計(jì)時(shí)，使用紫外帶通濾光片獲取特定紫外波段（如254 nm）的單色光，驗(yàn)證儀器的波長準(zhǔn)確度。
- 在熒光光譜分析中，通過激發(fā)濾光片和發(fā)射濾光片，分離激發(fā)光與熒光信號(hào)，避免干擾。
光譜帶寬限制
濾光片的帶寬（半峰全寬，FWHM）可控制進(jìn)入探測(cè)器的光譜范圍，提高分辨率。例如，在拉曼光譜中，使用窄帶濾光片（帶寬<1 nm）過濾強(qiáng)瑞利散射光，僅允許微弱的拉曼散射光通過，從而增強(qiáng)信號(hào)對(duì)比度。
光學(xué)傳感技術(shù)
光學(xué)傳感器通過光信號(hào)的變化感知物理量，濾光片用于提取特征信號(hào)或抑制干擾。
基于波長調(diào)制的傳感
顏色傳感與色度計(jì)量
利用濾光片組合分離光源中的三原色，實(shí)現(xiàn)顏色測(cè)量或物質(zhì)色度分析。例如：
- 食品新鮮度檢測(cè)中，通過窄帶濾光片檢測(cè)食品表面特定色素（如葉綠素、類胡蘿卜素）的吸收光譜變化，判斷腐敗程度。
- 工業(yè)生產(chǎn)中，使用濾光片陣列的色度計(jì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)涂料、印刷品的顏色一致性。
紅外氣體傳感
不同氣體分子在紅外波段有特征吸收峰，濾光片用于篩選目標(biāo)氣體的吸收波長。例如：
- 二氧化碳傳感器中，采用4.26μm帶通濾光片，檢測(cè)CO2分子在該波長的吸收強(qiáng)度，從而計(jì)算氣體濃度。
- 甲烷泄漏檢測(cè)中，使用3.3μm濾光片匹配CH4的特征吸收波段，實(shí)現(xiàn)痕量氣體監(jiān)測(cè)。
基于光強(qiáng)變化的傳感
生物醫(yī)學(xué)傳感
在酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)（ELISA）中，濾光片用于分離特定波長的吸光度信號(hào)，定量分析抗原-抗體反應(yīng)。例如：
- 使用450 nm濾光片檢測(cè)ELISA板中底物（如TMB）的顯色強(qiáng)度，反映目標(biāo)物質(zhì)濃度。
- 熒光免疫分析中，長通濾光片可阻擋激發(fā)光，僅允許熒光信號(hào)進(jìn)入探測(cè)器，降低背景噪聲。
結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)
光纖傳感器中，濾光片用于解調(diào)光纖光柵（FBG）的波長漂移，監(jiān)測(cè)應(yīng)力、溫度等參數(shù)。例如：當(dāng)FBG受應(yīng)力拉伸時(shí)，反射波長發(fā)生偏移，通過可調(diào)諧濾光片掃描反射光譜，可實(shí)時(shí)計(jì)算結(jié)構(gòu)的形變或損傷程度。
激光計(jì)量與精密測(cè)量
濾光片在激光相關(guān)的計(jì)量場(chǎng)景中用于波長純化、噪聲濾除或光束控制。
激光波長選擇與穩(wěn)頻
- 在多波長激光器中，使用介質(zhì)膜濾光片選擇性透過目標(biāo)波長，抑制其他縱模或諧波干擾。
- 激光穩(wěn)頻系統(tǒng)中，濾光片可作為頻率參考元件，通過鎖定特定波長的光強(qiáng)變化，實(shí)現(xiàn)激光頻率的穩(wěn)定（如基于法布里-珀羅標(biāo)準(zhǔn)具的濾光片）。
干涉測(cè)量中的噪聲抑制
在邁克爾遜干涉儀、激光干涉儀等精密測(cè)量設(shè)備中，濾光片用于：
- 阻擋環(huán)境光（如日光、雜散光）對(duì)干涉信號(hào)的干擾，提高信噪比。例如，使用窄帶干涉濾光片僅允許激光波長通過。
- 分離不同光路的光束（如參考光與測(cè)量光），避免串?dāng)_。例如，在雙波長干涉測(cè)量中，通過雙色濾光片（如分束濾光片）分離633nm和532nm激光，實(shí)現(xiàn)納米級(jí)位移測(cè)量。
環(huán)境與工業(yè)檢測(cè)
濾光片在環(huán)境監(jiān)測(cè)和工業(yè)自動(dòng)化中用于特定參數(shù)的快速檢測(cè)。
水質(zhì)監(jiān)測(cè)
- 檢測(cè)水中污染物時(shí)，濾光片用于選擇特征吸收或熒光波長。例如，檢測(cè)六價(jià)鉻時(shí)，使用540nm濾光片測(cè)量二苯碳酰二肼顯色后的吸光度。
- 濁度傳感器中，紅外濾光片可減少水中色素對(duì)光散射測(cè)量的干擾，提高濁度計(jì)算準(zhǔn)確性。
工業(yè)在線檢測(cè)
- 鋼鐵生產(chǎn)中，通過高溫紅外濾光片監(jiān)測(cè)鋼水表面的輻射強(qiáng)度，非接觸式測(cè)量溫度。
- 半導(dǎo)體制造中，濾光片用于光刻工藝的光源波長控制，確保光刻精度。
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