一文輕松了解光學濾色鏡（濾色片）的性能及應用
光學濾色鏡也稱濾色片，是一種能夠有選擇性地透過或阻擋特定波長（即特定顏色）光線的光學元件。它的工作原理基于選擇性吸收和干涉效應：
- 吸收型濾色鏡：通過在玻璃或塑料基底上加入特定的染料或顏料，這些著色劑會吸收掉不需要的某些波長的光，而允許其余波長的光通過。
- 干涉型濾色鏡：利用多層不同折射率的薄膜發生光的干涉現象。通過精確設計薄膜的厚度和層數，可以反射掉特定波長的光，而透射其他波長的光。這種濾色鏡通常更耐用、溫度穩定性更好，且可以實現非常窄的帶寬。
光學濾色鏡（濾色片）的主要性能
中心波長
- 定義：指濾色鏡透過率最高時所對應的光的波長。例如，一個中心波長為550nm的綠色濾色鏡，意味著它在550納米這個綠光波段透光性最好。
- 作用：決定了濾色鏡的基本顏色。
透過帶寬
- 定義：指濾色鏡在最大透過率一半處的波長范圍。它描述了濾色鏡“純度”的高低。
- 分類：
- 寬帶濾色鏡：透過帶寬較寬（例如 > 20nm），顏色看起來比較鮮艷、飽和，但選擇性較差。常用于普通攝影和藝術照明。
- 窄帶濾色鏡：透過帶寬很窄（例如 < 5nm），只透過非常純凈的單色光。常用于熒光顯微鏡、激光系統、拉曼光譜等精密儀器。
截止范圍與截止深度
- 截止范圍：指被濾色鏡有效阻擋的波長區域。例如，一個用于紫外攝影的濾色鏡，其截止范圍需要覆蓋整個可見光波段。
- 截止深度：指在截止范圍內，光線被阻擋的程度，通常用光學密度表示。光學密度越高，阻擋效果越好。
物理特性
- 材質：常見的有光學玻璃、熔融石英、有色光學塑料（如PC、PMMA）。玻璃和石英耐高溫、性能穩定，塑料則輕便、不易碎。
- 尺寸與形狀：可根據需要定制為圓形、方形或其他異形，并可帶有安裝框架。
- 損傷閾值：指濾色鏡在不被破壞的情況下所能承受的最大激光功率密度。對于激光應用至關重要。
光學濾色鏡的作用與應用
1. 顏色分離與合成
作用：將白光分解成其組成的單色光，或將不同顏色的單色光合并成白光。
應用：
- 液晶顯示器：LCD屏幕中的每個像素點后面都有紅、綠、藍三個獨立的濾色鏡，通過控制每個子像素的亮度來混合出我們看到的各種顏色和圖像。
- 舞臺燈光：使用不同的濾色鏡來改變燈光的顏色，營造氛圍。
- 彩色攝影：在膠片相機或數碼相機的鏡頭前加裝濾色鏡，可以校正色溫、增強對比度或創造特殊藝術效果。
2. 光保護與視覺增強
作用：保護人眼或探測器免受有害光線的傷害，或增強特定環境下的視覺對比度。
應用：
- 焊接防護：焊接面罩上的深色濾色鏡可以阻擋強烈的紅外線和紫外線，保護焊工的眼睛。
- 駕駛與戶外：琥珀色或棕色的駕駛濾鏡可以在黃昏或霧天增強對比度，減少眩光。
- 激光安全：使用特定波長的激光防護鏡，可以阻擋特定激光的輻射，保護操作人員。
總之，光學濾色鏡是是采用有色光學玻璃材料, 經過光學加工和表面真空鍍膜制成的一種光學玻璃。該濾色片對色光具有吸收、反射和透過作用，主要應用于需要色彩分離、合成或檢測的場合.