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滤光器

选择性地透射不同波长的光的器件

滤光器是选择性地透射不同波长的光的器件，通常在光学路径中为平面玻璃或塑料器件，其染色或具有干涉涂层。滤光器通常用于摄影（其中偶尔使用某些特殊效果滤光器以及吸收滤光器），许多光学仪器以及彩色舞台照明中。滤光片为常用的滤光器，按光谱特性分为通带滤光片和截止滤光片；光谱分析中分为吸收滤光片和干涉滤光片。

定义
滤光器是选择性地透射不同波长的光的器件，通常在光学路径中为平面玻璃或塑料器件，其染色或具有干涉涂层。滤波器的光学特性完全由它们的频率响应来描述，其指定通过滤波器修改输入信号的每个频率分量的幅度和相位。
作用
滤光器选择性地透射特定波长范围内的光，即不同颜色的光，同时阻挡其余部分的光波。它们通常可以仅通过长波长（长通），短波长（短通）或波长带，阻挡较长和较短波长（带通）。通带可以更窄或更宽;最大和最小波峰之间的转折可以是尖锐的或平缓的。
滤光器通常用于摄影（其中偶尔使用某些特殊效果滤光器以及吸收滤光器），许多光学仪器中以及彩色舞台照明中。在天文学中，光学滤波器用于限制传输感兴趣的光谱带的光，滤光器在荧光应用如荧光显微镜和荧光光谱中也是必需的。
分类
可用多种方法制成。滤光片为其中的一种。也可用气体或溶液制成滤光器。滤光片为常用的滤光器，按光谱特性分为通带滤光片和截止滤光片；光谱分析中分为吸收滤光片和干涉滤光片。它主要用作辅助色散，如在光栅光谱仪中用作为谱级分离器，消除低级次的光谱重叠。单色仪利用干涉滤光片可分离出极窄波段范围的光。
吸收滤光片
吸收滤光片通常由添加了各种无机或有机化合物的玻璃制成。 这些化合物吸收一些波长的光而透射其它波长的光。 化合物也可以加入到塑料（通常是聚碳酸酯或丙烯酸）中以产生凝胶滤光器，其比基于玻璃的滤光器更轻更便宜。
二向色滤光片（干涉滤光片）
可以通过用一系列光学涂层涂覆玻璃基板来制造二向色滤光器（也称为“反射”或“薄膜”或“干涉”滤光器）。二向色滤光片通常反射光的不需要的部分并透射剩余部分。
二向色滤光片采用干涉原理。它们的层形成与期望波长谐振的连续系列的反射腔。当波峰和波谷重叠时，其他波长破坏性地消除或反射。
二向色滤光片特别适合于精确的科学工作，因为它们的精确颜色范围可以通过涂层的厚度和顺序来控制。它们通常比吸收式过滤器贵得多，而且更加细腻。它们可以用在诸如照相机的二向色棱镜的装置中，以将光束分离成不同颜色的成分。
法布里 - 珀罗干涉仪就是基于该原理制成的。它使用两个镜来建立谐振腔。它通过的波长是腔谐振频率的倍数。另一种变化形式为透明立方体或纤维，其抛光端形成被调谐以与特定波长谐振的反射镜。这些通常用于使用长距离光纤上的波分复用的电信网络中分离信道。
带通滤光片
带通滤光片只传输某一波长带，并阻塞其他波长带。 这种滤波器的宽度表示为它允许通过的波长范围，并且可以是从远小于埃到几百纳米的任何值。 这种滤光器可以通过组合LP滤光器和SP滤光器来制成。
带通滤波器的示例是Lyot滤波器和Fabry-Pérot干涉仪。 这两个滤光器也可以做成可调谐的滤光器，使得中心波长可以由用户选择。 带通滤光器通常用于天文学，便于人们想要观察具有相关联的谱线。
短通滤光片
短通（SP）滤光片是一种光学干涉或有色玻璃滤光片，可衰减较长波长，并在目标光谱（通常为紫外线和可见光区）的有效范围内透射（通过）较短的波长。 在荧光显微镜中，短通滤光片经常用于二色镜和激发滤光器。
长通滤光片
长通（LP）滤波器是光学干涉或有色玻璃滤波器，其衰减较短波长并在目标光谱（紫外线，可见光或红外线）的有效范围上透射（通过）较长波长。 在荧光显微镜中，长通滤波器经常用于分色镜和阻挡（发射）滤波器。
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