技術記事

光バンドパスフィルターとは何ですか?

光バンドパスフィルターとは何ですか? 光バンドパス フィルターは、特定の波長範囲の光を通過させ、その範囲外の光を遮断または減衰させるデバイスです。これらのフィルターは、写真撮影、レーザー システム、分光法、光通信など、さまざまなアプリケーションで不可欠です。 主な特徴 通過帯域:フィルターが通過を許可する波長の範囲。 ストップバンド:フィルターがブロックするか大幅に減衰する波長の範囲。 遷移帯域:フィルタが高透過から高減衰に遷移する通過帯域と阻止帯域の間の範囲。 帯域幅:通過帯域の幅。通常、透過率がピーク透過率の特定の割合 (例: 50%) に低下する波長によって定義されます。 光バンドパスフィルタの種類 薄膜フィルタ:基板上に複数の誘電体層を堆積して作られます。高精度で、狭い帯域幅または広い帯域幅に合わせて設計できます。 干渉フィルター:光波の干渉を利用して波長を選択的に透過または遮断するタイプの薄膜フィルター。 ダイクロイック フィルター:不要な波長を反射し、必要な範囲を透過します。蛍光顕微鏡やプロジェクターでよく使用されます。 色付きガラス フィルター:ガラスの吸収特性を利用して特定の波長をフィルターします。シンプルで安価ですが、精度は低くなります。 アプリケーション 光バンドパス フィルターは、次のような幅広い用途で使用されます。 画像システムのコントラストを強化します。 分光法におけるスペクトル線の分離。 レーザー システムの波長出力を制御します。 光通信システムにおける信号対雑音比の改善。

ラミネートフィルターとハードコーティングフィルターの違いは何ですか?

ラミネートフィルターとハードコーティングフィルターはどちらも、特定の波長を選択的に通過させたり遮断したりすることで光を制御することを目的としていますが、構築方法と結果として得られる特性が異なります。 ラミネートフィルター: 「ソフトコーティング」とも呼ばれ、薄いガラスやプラスチックのシートの間に着色染料やゲルを挟んで作られます。 長所: コストが低く、入手しやすく、特定の色にカスタマイズしやすい。 より厚くすることができ、特定の波長に対して高い吸収性を提供します。 短所: 耐久性が低く、傷、湿気による損傷、色あせが発生しやすくなります。 光学性能が低下し、散乱が大きくなり、ブロッキングが低下するため、画質に影響します。 温度安定性が低く、温度変化によって色が変化する可能性があります。 ハードコーティングフィルター: 物理蒸着法などの精密なプロセスを通じて、さまざまな材料（金属、酸化物）の薄い層を基板上に堆積させることによって作られます。 長所: 耐久性が大幅に向上し、傷、湿気、化学物質に対する耐性が向上しました。 光学性能が向上し、カットオフがよりシャープになり、散乱が低減されるため、画質が向上します。 温度安定性が向上し、より広い温度範囲にわたってパフォーマンスを維持します。 短所: 一般的にラミネートフィルターよりも高価です。 ラミネートフィルターと比較するとカスタマイズオプションが制限される可能性があります。 まとめ： コストが主な懸念事項である場合、特定の色のカスタマイズが必要な場合、または高い吸収性が最優先される場合は、ラミネート フィルターを選択してください。 耐久性、高い光学性能、温度安定性が不可欠な場合は、ハードコーティング フィルターを選択してください。

光源に基づいてフィルターを選択する

さまざまな光源に対してバンドパス フィルターを選択するときは、次の機能を考慮してください。 1. 中心波長（CWL）と帯域幅（FWHM）： クール LED:希望する色または特定の用途 (蛍光励起など) に基づいて CWL を選択します。強度は高くなりますが選択性は低くなります。広い FWHM を使用します。 広帯域光源:より狭い FWHM フィルターは、広いスペクトル内で特定の波長を選択します。対象波長範囲を考慮してください。 レーザー ダイオード:高い選択性と他の輝線をブロックするために、レーザー波長に一致する CWL と狭い FWHM (理想的にはライン フィルター) を持つフィルターを選択します。 LED:クール LED と同様に、アプリケーションと必要な色/波長範囲を考慮してください。強度と選択性の FWHM のバランスをとってください。 LED ベースのライト...

FWHMとは（光学フィルターの場合）

光バンドパスフィルタの文脈では、 FWHM は、Full Width at Half Maximum の略です。これはフィルターの帯域幅を指し、フィルターがピーク強度の少なくとも半分の光を透過する波長の範囲を表します。簡単に言えば、許容される波長の「ウィンドウ」がどれだけ「広い」かを示します。 FWHM とバンドパス フィルターに関する重要なポイントを次に示します。 バンドパス フィルター:特定の波長範囲 (通過帯域) 内の光を通過させ、他の波長 (阻止帯域) をブロックします。 FWHM:ナノメートル (nm) 単位で測定され、透過率がピーク値の半分に低下するポイントでの通過帯域の幅を示します。 より狭い FWHM:より選択的なフィルターで、通過できる波長の範囲は狭くなりますが、全体的な信号強度は低くなる可能性があります。 より広い FWHM:選択性が低いフィルターで、より広い範囲の波長を通過させ、より高い信号強度を提供できる可能性がありますが、特定の波長選択は少なくなります。 フィルターに適した FWHM の選択は、特定のアプリケーションによって異なります。 高い選択性が必要:正確な波長ターゲティングのために狭い FWHM を選択します。...

光空洞とは何ですか?

光学の分野では、光空洞（共振空洞または光共振器とも呼ばれる）とは、特定の空間内に光波を閉じ込める反射要素の配置を指します。これらの要素には、鏡、レンズ、または導波管やマイクロリングなどの特別に設計された構造があります。光は反射要素間を往復することで空洞と相互作用し、その動作に影響を与える独自の特性を示します。 光キャビティの主要な側面を以下に説明します。 関数： 光キャビティの主な機能は、特定の波長の光を捕捉して増幅することです。これは共鳴と呼ばれる現象によって発生し、複数回の反射の後に建設的に干渉する特定の波長のみがキャビティ内に残ります。 これらの共振波長は、キャビティの形状（反射要素の形状、サイズ、間隔）とキャビティ内の材料の屈折率によって決まります。 用途: 光共振器は、以下を含むさまざまな光学技術で広く使用されています。 レーザー:キャビティはレーザー光のフィードバックを提供し、増幅とコヒーレントビームの生成につながります。 光学フィルター:特定の共振波長を選択することで、キャビティを使用してさまざまな用途の狭帯域フィルターを作成できます。 光センサー:空洞の共振動作の変化を利用して、圧力、温度、その他のパラメータの変化を検出できます。 光通信:キャビティを使用すると、光と物質の相互作用を強化して、より効率的な信号処理と通信を実現できます。 光空洞の種類: 光空洞にはさまざまな種類があり、それぞれ独自の設計と特性を持っています。 ファブリ・ペロー共振器: 2 つの平行ミラーを備えたクラシックな設計で、高い精度と狭帯域フィルタリングを実現します。 ウィスパリングギャラリーキャビティ:効率的な光の閉じ込めと低閾値のレーザー発振のために円形またはリング状の構造を利用します。 統合型光共振器:導波管またはマイクロリングを使用してチップ上に製造された小型の共振器で、他の光学部品との統合を可能にします。 光への影響: 共振周波数:キャビティは、その中で共振する特定の波長を決定し、透過または放射される光のスペクトルを形成します。 強度増強:共振モードを増幅することにより、空洞は特定の波長の強度を高めることができます。 空間モード制御:キャビティの形状は、その内部の光の空間分布に影響を与え、ビーム プロファイルを制御します。 重要な考慮事項: 設計:共振波長、帯域幅、および全体的な機能に関して望ましいパフォーマンスを達成するには、キャビティの形状と材料特性を最適化することが重要です。 損失:吸収、散乱、不完全な反射率により光が失われ、キャビティのパフォーマンスに影響を与える可能性があります。 感度:キャビティは環境の変化や位置ずれに敏感であるため、安定した動作のためには慎重な制御が必要です。

光学密度とは

光学フィルターの世界では、 光学密度 (OD) は、フィルターがどの程度の光を遮断するかを表す重要なパラメータです。基本的には、減衰係数、つまりフィルターを通過した後に光の強度がどの程度減少するかを対数で表したものです。 内訳は次のとおりです。 ODと伝達の関係: 意味： 光学密度（OD）： OD = -log₁₀(T) 透過率（T）： T = 10^(-OD) ここで、T は入射光強度と比較したフィルターを通過する光強度の割合です。 解釈： 高 OD:透過率が低い (通過する光が少ない)、フィルターはより不透明になります。 低 OD:透過率が高く (より多くの光が通過する)、フィルターの透明度が高くなります。 例: OD = 0: T =...