收藏: 940nm带通滤光片

940nm 滤光片选择指南：典型应用的配置分析

一、安全监控夜视系统

应用场景在隐蔽监控场景（例如银行、敏感设施）中，940nm 红外 LED 可作为不可见光源（无红光现象），配合滤光片使用，可实现清晰的夜间成像。系统必须在自然光干扰下准确捕捉红外信号，同时防止可见光对图像的干扰。过滤器配置要求：

1.中心波长和带宽：

940nm光源严格匹配窄带通设计（带宽±10nm），确保只有目标波长通过，抑制相邻波段的干扰（例如850nm光源泄漏）。

2. 透射率和截止深度：

• 通带透过率应≥80%，以补偿940nm LED的较低发光效率（对于光敏传感器，需要近两倍的光输出才能达到与850nm相同的亮度）。
• 阻带截止深度必须达到OD5（可见光谱内透过率<0.001％，400-700nm），才能有效隔离环境光（例如月光，路灯）并提高信噪比。

3. 基材及涂层技术：

• 使用熔融石英或B270玻璃基板来平衡机械强度和红外透射率。
• 采用多层硬涂层技术，增强抗划伤性和耐候性，适用于复杂的户外环境。

选择逻辑和问题解决：

• 窄带设计：±10nm带宽精确过滤940nm红外光，防止环境可见光进入传感器，解决夜视图像中的白噪声或颗粒过多等问题。
• 高截止深度：OD5级阻带抑制（300-1100nm全波段隔离）确保在强自然光干扰下（例如，在黄昏过渡期间）实现纯净的红外成像，避免传统850nm滤光片可能造成的红辉曝光风险。
• 材料优化：硬质镀膜技术，最大限度减少长期使用过程中膜层脱落，确保在高温高湿环境下性能稳定，降低维护成本。

二、生物识别和健康监测设备

应用场景：

在可穿戴设备（例如智能手表）的心率监测模块中，940nm 红外光穿透皮肤表面，通过检测血液对红外光吸收的变化来计算心率。该系统必须在光照条件和运动变化的动态场景下保持高精度测量。

过滤器配置要求：

1.波长兼容性：

• 对于纯940nm应用，采用单带通设计，放宽带宽±20nm，以适应不同光源的波长波动（例如，LED中心波长公差±3nm）。

2. 透射与防反射：

• 通带透过率应超过90％，以增强光信号强度并补偿皮肤组织中的红外光衰减（穿透深度~1-2mm）。
• 双面防反射 (AR) 涂层将表面反射率降低至 <0.2%，最大限度地减少光路损耗并提高信号质量。

3. 尺寸与集成：

• 采用超薄基板（例如 0.5 毫米浮法玻璃）来安装紧凑型传感器模块。
• 边缘黑化处理（例如激光切割+黑色油墨涂层）消除杂散光干扰。

选择逻辑和问题解决：

• 宽带设计：±20nm带宽覆盖940nm光源的波长漂移范围（实际发射可能在930-950nm之间变化），防止因光源个体差异造成的信号损失，解决运动过程中心率数据不稳定的问题。
• 高透射率和防反射：AR涂层和高透射率薄膜确保即使在动态环境下（例如跑步时汗水覆盖传感器）也有足够的光强度，避免因信号衰减而导致的测量误差。
• 微型设计：超薄基板及边缘黑化可实现轻量化器件集成（如手表厚度<10mm），同时消除内部反射光对光电二极管的干扰，增强数据稳定性。

三、跨场景选择原则

1.光源匹配优先级：

根据 940nm LED 或激光器的实际光谱特性（例如，半峰全宽、中心波长偏差）选择滤光片。避免带宽过度变窄导致信号丢失（例如，如果 LED 的半峰全宽 (FWHM) 为 20nm，则滤光片带宽应≥25nm）。

2.环境适应性：

• 对于户外设备，请选择抗紫外线的基板（例如熔融石英），以防止长期光照导致薄膜层老化。
• 在高温场景下（例如工业检测），验证滤波器的热稳定性（例如工作温度范围：-40°C 至 +80°C）。

3. 性价比平衡：

窄带滤光片（例如±10nm）成本较高，但适合高精度应用；宽带滤光片（例如±40nm）对于波长精度要求较低的应用（例如智能家居红外传感）具有更好的性价比。

通过遵循这些配置，940nm 滤光片能够在安全、健康监测和其他领域实现高效的信号过滤，解决环境干扰和设备小型化等核心挑战，同时平衡长期可靠性和成本控制。