濾光片能衰減光強度,改變光譜成分或限定振動面的光學零件。濾光片的一個共性,就是沒有任何濾光片能讓天體的成像變得更明亮,因為所有的濾光片都會吸收某些波長,從而使物體變得更暗。
濾光片是由塑料或者光學玻璃加入染料做成的,紅色濾光片只能讓紅光通過,如此類推。玻璃片的折射率與空氣的差不多,當所有的色光都可以通過的時候,就是透明的,但是染了染料后,分子結構變化,折射率也會發生變化,對某些色光的通過就會有變化了。
比如一束白光通過藍色濾光片,射出來的就是一束藍光,而綠光、紅光就相對很少,大多數被濾光片吸收了。濾光片的作用很大,被廣泛的使用在攝影界。一些攝影師拍攝的風景畫,為什么主景總是那么的突出,這是怎么做到的呢?這是用到了濾光片。比如您想要拍一朵紅花,背景是藍天、綠葉,如果按照平常那么拍,肯定就不能突出“紅花”這個主題了,因為紅花的形象是不夠突出,但是如果你能在鏡頭前放一個紅色濾光片去阻擋綠葉的綠光,藍天的藍光,那么我們的紅花的紅光就會的通過。這樣子紅花就會十分的明顯,也就能突出了“紅花”這個主題。
濾光片參數: 入射角度:入射光線和濾光片表面法線之間的夾角。當光線正入射時,入射角為0°。
光譜特性:濾光片光譜參數(透過率T,反射率R,光密度OD,位相,偏振狀態s,p等相對于波長變化的特性)。
中心波長:帶通濾光片的中心稱為中心波長(CWL)。通帶寬度用大透過率一半處的寬度表示(FWHM),通常稱為半寬。
有效孔徑:光學系統中有效利用的物理區域。通常于濾光片的外觀尺寸相似,同心,尺寸略小些。
截止位置/前-后:cut-on對應光譜特性從衰減到透過的50%點,cut-off對應光譜特性從透過到衰減的50%點。有時也可定義為峰值透過率的5%或者10%點。
公差:任何產品都有制造公差。以帶通濾光片為例,中心波長要有公差,半寬要有公差,因此定購產品時一定要標明公差范圍。濾光片實際使用過程中并非公差越小越好,公差越小,制造難度越大,成本越高。用戶可以根據實際需要,提出合理公差范圍。
濾光片主要可以分為兩類: 1、顏色濾光片
這是各種顏色的平板玻璃或明膠片,其透射帶寬數百埃,多用在寬帶測光或裝在恒星攝譜儀中,以隔離重疊光譜級次。其主要特點是尺寸可做得相當大。
2、薄膜濾光片
又分為薄膜吸收濾光片和薄膜干涉濾光片兩種。前者是在特定材料片基上,用化學浸蝕使吸收線正好位于需要的波長處。一般透過的波長較長,多用做紅外濾光片。后者是在一定片基上,用真空鍍膜法交替形成具有一定厚度的高折射率或低折射率的金屬-介質-金屬膜,或全介質膜,構成一種低級次的﹑多級串聯實心法布里-珀羅干涉儀。
膜層的材料﹑厚度和串聯方式的選擇,由所需要的中心波長和透射帶寬λ確定。目前能從紫外到紅外任意波長﹑λ為1~500埃的各種干涉濾光片。金屬-介質膜濾光片的峰值透射率不如全介質膜高,但后者的次峰和旁帶問題較嚴重。薄膜干涉濾光片中還有一種圓形或長條形可變干涉濾光片,適宜于空間天文測量。