1.อะไรคือความแคบ ตัวกรองแบบแถบความถี่?

ตัวกรองอุปกรณ์ทางแสงเหล่านี้ใช้ในการเลือกช่วงคลื่นแสงที่ต้องการ ตัวกรองแบบแถบแคบเป็นตัวกรองแบบผ่านแถบคลื่นชนิดหนึ่งที่ยอมให้แสงในช่วงความยาวคลื่นที่กำหนดผ่านไปได้ด้วยความสว่างสูง ในขณะที่แสงในช่วงความยาวคลื่นอื่นจะถูกดูดซับหรือสะท้อนกลับ ทำให้เกิดผลการกรองขึ้น

แถบความถี่ผ่านของตัวกรองแบบแถบความถี่แคบนั้นค่อนข้างแคบ โดยทั่วไปแล้วจะน้อยกว่า 5% ของค่าความยาวคลื่นกลาง และสามารถนำไปใช้ได้อย่างกว้างขวางในหลากหลายสาขา เช่น ดาราศาสตร์ ชีวการแพทย์ การตรวจสอบสิ่งแวดล้อม การสื่อสาร เป็นต้น

2.หน้าที่ของความแคบ ตัวกรองแถบ

หน้าที่ของตัวกรองแบบแถบความถี่แคบคือการเลือกความยาวคลื่นสำหรับระบบออปติคอล โดยหลักๆ แล้วในด้านต่อไปนี้:

(1)การกรองแสงแบบเลือกสรร

แถบแคบตัวกรองสามารถกรองแสงในช่วงความยาวคลื่นบางช่วงออกไปได้ และคงแสงในช่วงความยาวคลื่นที่เฉพาะเจาะจงไว้ได้ สิ่งนี้มีความสำคัญสำหรับการใช้งานที่ต้องการแยกแยะแหล่งกำเนิดแสงที่มีความยาวคลื่นต่างกัน หรือที่ต้องการแหล่งกำเนิดแสงที่มีความยาวคลื่นเฉพาะสำหรับการทดลองหรือการสังเกตการณ์

(2)ลดสัญญาณรบกวนจากแสง

ฟิลเตอร์แบบแถบความถี่แคบสามารถบล็อกแสงในช่วงความยาวคลื่นที่ไม่จำเป็น ลดแสงรบกวนจากแหล่งกำเนิดแสงหรือแสงพื้นหลัง และปรับปรุงความคมชัดและคอนทราสต์ของภาพได้

ตัวกรองแถบความถี่แคบ

(3)การวิเคราะห์สเปกตรัม

ตัวกรองแบบแถบความถี่แคบสามารถใช้สำหรับการวิเคราะห์สเปกตรัมได้ การใช้ตัวกรองแบบแถบความถี่แคบหลายตัวร่วมกันสามารถใช้ในการเลือกแสงที่มีความยาวคลื่นเฉพาะและทำการวิเคราะห์สเปกตรัมได้อย่างแม่นยำ

(4)การควบคุมความเข้มของแสง

นอกจากนี้ ยังสามารถใช้ตัวกรองแบบแถบความถี่แคบเพื่อปรับความเข้มของแสงจากแหล่งกำเนิดแสง โดยควบคุมความเข้มของแสงด้วยการส่งผ่านหรือปิดกั้นแสงที่มีความยาวคลื่นเฉพาะเจาะจงได้

3.หลักการของตัวกรองแถบความถี่แคบ

แถบแคบตัวกรองใช้ปรากฏการณ์การแทรกสอดของแสงในการส่งผ่านหรือสะท้อนแสงในช่วงความยาวคลื่นที่กำหนดอย่างเลือกสรร หลักการของมันขึ้นอยู่กับลักษณะการแทรกสอดและการดูดกลืนของแสง

โดยการปรับความแตกต่างของเฟสในโครงสร้างการเรียงซ้อนของชั้นฟิล์มบาง จะทำให้เฉพาะแสงในช่วงความยาวคลื่นเป้าหมายเท่านั้นที่จะถูกส่งผ่านได้ ส่วนแสงที่มีความยาวคลื่นอื่นจะถูกปิดกั้นหรือสะท้อนกลับ

โดยทั่วไปแล้ว ตัวกรองแบบแถบความถี่แคบจะประกอบด้วยฟิล์มหลายชั้นซ้อนกัน และดัชนีหักเหและความหนาของฟิล์มแต่ละชั้นจะถูกปรับให้เหมาะสมตามข้อกำหนดของการออกแบบ

โดยการควบคุมความหนาและดัชนีหักเหระหว่างชั้นฟิล์มบางๆ ความแตกต่างของเฟสของแสงสามารถปรับได้เพื่อให้เกิดปรากฏการณ์การแทรกสอดในช่วงความยาวคลื่นที่เฉพาะเจาะจง

เมื่อแสงตกกระทบผ่านตัวกรองแบบแถบความถี่แคบ แสงส่วนใหญ่จะถูกสะท้อนหรือดูดซับ และจะมีเพียงแสงในช่วงความยาวคลื่นที่กำหนดเท่านั้นที่ผ่านไปได้ เนื่องจากโครงสร้างการเรียงซ้อนของชั้นฟิล์มบางนั้น...กรองแสงที่มีความยาวคลื่นเฉพาะจะทำให้เกิดความแตกต่างของเฟส และปรากฏการณ์การแทรกสอดจะทำให้แสงที่มีความยาวคลื่นเฉพาะนั้นถูกขยายให้เข้มขึ้น ในขณะที่แสงที่มีความยาวคลื่นอื่น ๆ จะเกิดการหักล้างเฟสและถูกสะท้อนหรือถูกดูดกลืน