O princípio de função do filtro de onda longa é realmente baseado no efeito de interferência da membrana de mídia de múltiplas camadas, seu mecanismo central é o design preciso da membrana de mídia de múltiplas camadas, usando a reflexão e interferência das ondas de luz entre as camadas da membrana, para alcançar a transmissão seletiva da luz de uma gama específica de comprimentos de onda, ao mesmo tempo que reflete ou absorve outros comprimentos de onda da luz. Aqui está uma descrição detalhada dos princípios específicos e formas de implementação:

A base física do efeito de interferência do filtro de onda longa:

Condições de interferência das ondas de luz

Quando as ondas de luz se espalham por uma membrana de meios multicamada, elas são refletidas e transmitidas na interface da camada de membrana com diferentes índices de refração. Devido à presença de distância de luz, há interferência de comprimento de fase (reforço) ou interferência de dissipação (enfraquecimento) entre as ondas de luz refletidas. O filtro controla a espessura e a taxa de refração da camada de membrana para que a luz de comprimento de onda específico (onda longa) atenda às condições de interferência de comprimento de fase, permitindo assim uma transmissão eficiente; A luz de onda curta é refletida ou absorvida devido à interferência de dissipação.

Efeito cavitário Fabri-Pelo*

A membrana de meios multicamada pode ser vista como uma sobreposição de várias cavidades Fabri-Pelo. Cada cavidade é composta alternadamente por camadas de alta e baixa refração, e a luz é refletida várias vezes dentro da cavidade para formar interferências de feixes múltiplos. Ao ajustar a espessura da câmara e a refração da camada da membrana, a gama de comprimentos de onda da luz transmitida pode ser controlada com precisão para obter propriedades de onda longa.

Projeto e implementação de filmes multimídia de camadas de filtro de onda longa:

1. Escolha do material da camada de membrana

Materiais de alta refracção: tais como sulfeto de zinco, dióxido de titânio, para melhorar a eficiência de reflexão.

Materiais de baixa refração: como o dióxido de silício, fluoreto de magnésio, para a formação de distância de luz.

Construir condições de interferência através de empilhamento alternado de materiais de alta e baixa refração.

2. controle da espessura da camada de membrana

A espessura de cada camada de membrana é geralmente projetada para 1/4 do comprimento de onda alvo (λ/4) para garantir que a luz produza uma diferença de fase de π quando refletida na interface da camada de membrana, otimizando assim o efeito de interferência.

3. Efeito de sobreposição de camadas múltiplas

Aumentando o número de camadas de membrana (por exemplo, dezenas ou até centenas de camadas), a profundidade de corte do filtro (refletidão para a luz de onda curta) e a transmissividade (transmissividade para a luz de onda longa) podem ser significativamente melhoradas.

Papel específico do filtro de onda longa:

1. Divisão espectral

Permite a transmissão de luz com comprimentos de onda maiores que os de corte (ondas longas), enquanto reflete ou absorve luz com comprimentos de onda menores que os de corte (ondas curtas). Por exemplo, no microscópio fluorescente, o filtro bloqueia a luz excitada (ondas curtas), permitindo que apenas o sinal fluorescente (ondas longas) passe, aumentando assim o contraste da imagem.

Projeto anti-reflexo e de alta reflexão

Superfície frontal: revestido com uma combinação de membrana de alta reflexão ou de múltiplas camadas de meios para refletir a luz de onda curta.

Superfície traseira: revestido com uma película anti-reflexo (AR) para reduzir a perda de reflexo da luz de ondas longas e garantir a transmissão eficiente da luz de ondas longas.

Otimização da adaptação ambiental

Reduza o impacto das mudanças de temperatura e umidade no desempenho do filtro através da seleção de materiais de vedação e camada de membrana (por exemplo, materiais com baixo coeficiente de expansão térmica) para garantir sua estabilidade em ambientes difíceis.