Багатошарові покриття типу діелектричних дзеркал дозволяють виконувати просторовий розподіл одного пучка на два, котрі можуть бути спрямовані під кутом 90° один щодо іншого. Такі інтерференційні світлорозділювачі конструктивно виконуються у формі пластин чи кубів-призм. При цьому вони можуть розв’язувати різні функціональні задачі: розділяти пучки в різній пропорції за інтенсивністю, за спектром (дихронічні дзеркала), а також змінювати характер поляризації (інтерференційні поляризатори).
Перейдемо до розгляду інтерференційних світлофільтрів, що дозволяють виділяти ділянки спектра різної ширини з немонохроматичного випромінювання. За функціональним призначенням розрізняють наступні типи світлофільтрів: вузькосмугові (У), смугові (П) і що відрізають (О). Перші виділяють порівняно вузьку смугу пропущення за спектром (рис. 7, а), другі – порівняно широку спектральну область (рис. 7, б), а треті дозволяють обмежувати спектральний склад випромінювання з боку короткохвильової чи довгохвильової області (рис. 7, е).
Основними характеристиками фільтрів У є lm – довжина хвилі в максимумі смуги пропущення; tmax – коефіцієнт пропущення в максимумі; Dl0,5 – спектральна ширина смуги пропущення на рівні 0,5tмах (напівширина). Крім того, нормуються й інші величини, що зображені на спектральній кривій: Dl0,5; lкп; lдп; tф.
Рисунок 7. Спектральне пропущення різних інтерференційних світлофільтрів: а – вузькосмугові; б – смугового; в – відрізаючого
Рисунок 8 – Конструктивна схема вузькосмугового інтерференційного світлофільтра
Для фільтрів П дві перших характеристики позначають і називають інакше: lср – довжина хвилі, що відповідає середині смуги пропущення (середня довжина хвилі); tср – середній коефіцієнт пропущення в заданому спектральному діапазоні lк – lд від короткохвильової до довгохвильової границь. Специфічними характеристиками фільтрів О служать: lгр – короткохвильова границя пропущення на рівні 0,1tср; Кр – крутість, умовно обумовлена відношенням lгр/l0,6.
Конструктивна схема інтерференційного світлофільтра, наприклад вузькосмугового (рис. 8), включає пластину 1 (підбивка), на яке послідовно утворені діелектричне дзеркало 2, розділовий проміжний шар 3 і друге діелектричне дзеркало 4. Друга пластина 5, звичайно з кольорового скла, використовується для зрізання максимумів, що заважають. Вона також виконує і захисну роль. Товщину проміжного шару d. вибирають з умови одержання максимуму потрібного порядку (звичайно першого чи другого) для розрахункової довжини хвилі.
Вичерпне представлення про склад шарів інтерференційних фільтрів дає послідовний їхній запис – структурна формула. Наприклад, для одинадцятишарового складеного вузькосмугового фільтра, що має шифр 3 (УЗ-У2З-УЗ), структурна формула має такий вигляд: В – 2Н – ВНВ – 4В – ВНВ – 2Н – В. Тут букви В і Н позначають чвертьхвильові шари з речовин з високим (В) і низьким (Н) показниками переломлення. У табл. 1 наведені основні характеристики типових фільтрів.
Таблиця 1 – Оптичні характеристики інтерференційних світлофільтрів
Вузькополосні фільтри
Шифр фільтра *
lm, мкм
tmax, %
Dl0,5/lm
Dl0,1/lm
lкп/lm
lдп/lm
tФ, %
У17–29–24
0,42–1,2
70–75
0,006
0,020
0,83
1,25
0,5
У217–29–24
65–70
0,0045
0,015
1,23
У317–29–24
60–70
0,003
0,011
0,86
1,20
У517–29–24
60–65
0,0025
0,008
0,88
1,19
У9–27–18
1,1–10
85–70
0,030
0,090
0,78
1,47
2,0
3/У3-У23-У3/27–18
0,10
0,15
0,77
1,44
Смугові фільтри
Шифр фільтра
lср, мкм
tср, %
Dl0,5/lпорівн
Dl0,1/lпорівн
lкп/lпорівн
lдп/lпорівн
П1–14–27–18
1,2–10
75–80
0,70
0,75
0,55
2,20
1,5
П2–13–27–18
0,36
0,41
1,77
1,0
П3–11–27–18
70–80
0,31
0,37
0,72
1,65
Фільтри, що відрізають
lгр, мкм
lд
кп
lкп/lгр
013–27–18
1–7
25,0
0,95
0,66
90–80
015–27–18
15,0
0,97
0,65
85–75
0,1
013–17–18
3–7
0,52
Інтерференційні фільтри, що забезпечують можливість одержання різноманітних спектральних характеристик у широкому діапазоні довжин хвиль, знаходять широке застосування в різних областях науки і техніки.
Страницы: 1, 2
