Es cierto que el principio de acción del filtro de paso de onda larga se basa en el efecto de interferencia de la película dieléctrica multicapa, cuyo mecanismo central es lograr la transmisión selectiva de la luz en un rango de longitud de onda específico a través del diseño preciso de la película dieléctrica multicapa, utilizando la reflexión e interferencia de las ondas de luz entre las capas, reflejando o absorbiendo la luz de otras longitudes de onda al mismo tiempo. La siguiente es una descripción detallada de los principios y métodos de implementación específicos:

I. base física del efecto de interferencia del filtro de paso de onda larga:

1. condiciones de interferencia de las ondas de luz

Cuando las ondas de luz se propagan en una película dieléctrica multicapa, se reflejan y transmiten en la interfaz de la película con diferentes índices de refracción. Debido a la diferencia de trayectoria óptica, se produce una interferencia de longitud de fase (mejora) o interferencia de cancelación (debilitamiento) entre las ondas de luz reflejadas. Al controlar el grosor y el índice de refracción de la película, el filtro hace que la luz de una longitud de onda específica (onda larga) cumpla con las condiciones de interferencia de longitud de fase, lo que permite una transmisión eficiente; Y la luz de onda corta se refleja o absorbe debido a la interferencia de cancelación.

2. Fabry - Perrault * efectos relacionados con la cavidad

La película dieléctrica multicapa puede considerarse como una superposición de múltiples cavidades Fabry - perot. Cada cavidad se compone alternativamente de una capa de alto índice de refracción y una capa de bajo índice de refracción, y la luz se refleja varias veces en la cavidad para formar una interferencia multihaz. Al ajustar el grosor de la cavidad y el índice de refracción de la película, se puede controlar con precisión el rango de longitud de onda de la luz transmitida para lograr las características de paso de onda larga.

2. diseño e implementación de la película dieléctrica multicapa del filtro de paso de onda larga:

1. selección de materiales de película

Materiales de alto índice de refracción: como sulfuro de zinc y dióxido de titanio, para mejorar la eficiencia de reflexión.

Materiales de bajo índice de refracción: como sílice y fluoruro de magnesio, utilizados para formar diferencias en el camino óptico.

A través de la apilamiento alternativo de materiales de alto y bajo índice de refracción, se construyen condiciones de interferencia.

2. control del espesor de la película

El grosor de cada película suele diseñarse como una cuarta parte de la longitud de onda objetivo (lambda / 4) para garantizar que la luz produzca una diferencia de fase de Pi cuando se refleja en la interfaz de la película, optimizando así el efecto de interferencia.

3. efecto de superposición de películas multicapa

Al aumentar el número de películas (como decenas o incluso cientos de capas), se puede mejorar significativamente la profundidad de corte (reflectividad a la luz de onda corta) y la transmitancia (transmisión a la luz de onda larga) del filtro.

3. función específica del filtro de paso de onda larga:

1. División espectral

Se permite la transmisión de luz (onda larga) con una longitud de onda superior a la longitud de onda de corte, mientras que se refleja o absorbe luz (onda corta) con una longitud de onda inferior a la longitud de onda de Corte. En un microscopio fluorescente, por ejemplo, un filtro bloquea la luminiscencia (ondas cortas) y solo permite el paso de señales fluorescentes (ondas largas), lo que mejora el contraste de la imagen.

2. diseño antireflejo y de alta reflexión

Superficie delantera: Chapada en película de alto reflejo o combinación de película dieléctrica multicapa para reflejar la luz de onda corta.

Superficie trasera: recubrimiento de película antirreflectante (película ar) para reducir la pérdida de reflexión de la luz de onda larga y garantizar la transmisión eficiente de la luz de onda larga.

3. optimización de la adaptabilidad ambiental

A través del sellado y la selección de materiales de película (como materiales de bajo coeficiente de expansión térmica), se reduce el impacto de los cambios de temperatura y humedad en el rendimiento del filtro y se garantiza su estabilidad en entornos hostiles.