Le principe d'action d'un filtre passe - longue est en effet basé sur l'effet interférentiel d'un film diélectrique multicouche, dont le mécanisme central est d'obtenir une transmission sélective de la lumière dans une certaine gamme de longueurs d'onde, tout en réfléchissant ou en absorbant la lumière d'autres longueurs d'onde, grâce à la conception précise du film diélectrique multicouche, en utilisant la réflexion et l'interférence des ondes lumineuses entre les couches du film. Voici une description détaillée du principe et de la mise en œuvre:

I. base physique de l'effet d'interférence du filtre passe - long:

1. Conditions d'interférence des ondes lumineuses

Lorsqu'une onde lumineuse se propage dans un film diélectrique multicouche, la réflexion et la transmission se produisent à l'interface des couches de film d'indices de réfraction différents. En raison de la présence d'une différence de trajet optique, il se produit une interférence de phase longue (augmentation) ou une interférence de phase négative (affaiblissement) entre les ondes lumineuses réfléchies. Le filtre transmet efficacement la lumière à une longueur d'onde particulière (onde longue) en contrôlant l'épaisseur et l'indice de réfraction de la couche de membrane pour qu'elle remplisse les conditions d'interférence de phase; Alors que la lumière à ondes courtes est réfléchie ou absorbée par interférence Dissipative.

2. Effet Fabry - Perot * impliqué dans la cavité

Le film diélectrique multicouche peut être vu comme une superposition de plusieurs cavités Fabry - pérot. Chaque cavité est constituée d'une alternance de couches à haut indice et de couches à bas indice, la lumière étant réfléchie plusieurs fois à l'intérieur de la cavité pour former une interférence multifaisceaux. En ajustant l'épaisseur de la cavité et l'indice de réfraction de la couche de membrane, la gamme de longueurs d'onde de la lumière transmise peut être contrôlée avec précision, ce qui permet d'obtenir de longues caractéristiques de passage d'onde.

II. Conception et mise en œuvre du film de média multicouche de filtre passe - longueur d'onde longue:

1. Choix du matériau de la couche de membrane

Matériaux à indice de réfraction élevé: tels que le sulfure de zinc, le dioxyde de titane, utilisés pour améliorer l'efficacité de la réflexion.

Matériaux à bas indice de réfraction: tels que la silice, le fluorure de magnésium, utilisés pour former la différence de trajet optique.

Par empilement alterné de matériaux à haut et bas indice de réfraction, les conditions d'interférence sont construites.

2. Contrôle d'épaisseur de couche de film

L'épaisseur de chaque couche de membrane est typiquement prévue à 1 / 4 (λ / 4) de la longueur d'onde cible pour assurer que la lumière crée une différence de phase de π lorsqu'elle est réfléchie à l'interface de la couche de membrane, optimisant ainsi l'effet d'interférence.

3. Effet de superposition des films multicouches

En augmentant le nombre de couches de membrane (par exemple, des dizaines ou même des centaines de couches), la profondeur de coupure (réflectivité à la lumière à ondes courtes) et la transmittance (transmittance à la lumière à ondes longues) du filtre peuvent être considérablement améliorées.

Iii. Rôle spécifique du filtre passe - longue:

1. Segmentation spectrale

Permet la transmission de la lumière dont la longueur d'onde est supérieure à la longueur d'onde de coupure (ondes longues) Tout en réfléchissant ou en absorbant la lumière dont la longueur d'onde est inférieure à la longueur d'onde de coupure (ondes courtes). Par exemple, en microscopie à fluorescence, un filtre bloque la lumière d'excitation (ondes courtes) et ne laisse passer que le signal de fluorescence (ondes longues), améliorant ainsi le contraste de l'image.

2. Conception antireflet et haute réflexion

Face avant: Film hautement réfléchissant plaqué ou combinaison de films multimédias multicouches réfléchissant la lumière à ondes courtes.

Face arrière: Film antireflet plaqué (film AR), réduit les pertes par réflexion de la lumière à ondes longues et assure une transmission efficace de la lumière à ondes longues.

3. Optimisation de l'adaptabilité environnementale

Réduire l'impact des variations de température et d'humidité sur les performances du filtre en scellant l'emballage et en choisissant le matériau de la couche de membrane (par exemple, matériau à faible coefficient de dilatation thermique), assurant ainsi sa stabilité dans des environnements difficiles.