Das Wirkprinzip des Langwellenfilters basiert tatsächlich auf dem Interferenzeffekt der Mehrschichtmedienfilm, dessen Kernmechanismus besteht darin, durch die präzise Konstruktion der Mehrschichtmedienfilm die Reflexion und Interferenz der Lichtwellen zwischen den Membranschichten zu nutzen, um die selektive Lichtdurchtragung eines bestimmten Wellenlängenbereichs zu erreichen und gleichzeitig Licht anderer Wellenlängen zu reflektieren oder zu absorbieren. Im Folgenden finden Sie eine detaillierte Beschreibung des konkreten Prinzips und der Umsetzung:

Die physikalische Grundlage des Langwellenfilter-Interferenzeffekts:

1. Interferenzbedingungen der Lichtwellen

Wenn sich Lichtwellen in einer mehrschichtigen Medienmembran verbreiten, reflektieren und durchtragen sie an der Membranschichtgrenzfläche mit unterschiedlichen Brechungsraten. Durch das Vorhandensein von Lichtunterschieden entstehen zwischen reflektierten Lichtwellen Phasenlängensinterferenzen (Verstärkung) oder Phasenentfernungsinterferenzen (Schwächung). Der Filter regelt die Dicke und den Brechungsgrad der Membranschicht, so dass das Licht einer bestimmten Wellenlänge (lange Welle) die Phasenlänge-Interferenzbedingungen erfüllt und somit effizient durchlässt; Kurzwellenlicht wird aufgrund von Interferenzen reflektiert oder absorbiert.

2. Der Fabri-Pello-Effekt

Mehrschichtige Medienmembrane können als Überlagerung mehrerer Fabri-Pello-Kammern angesehen werden. Jede Kammer besteht abwechselnd aus Schichten mit hohem und niedrigem Brechungsgrad, wobei Licht mehrmals in der Kammer reflektiert wird und mehrere Strahleninterferenzen bildet. Durch die Anpassung der Höhlerdicke und der Membranbruchzahl kann der Wellenlängenbereich des durchlässigen Lichts präzise gesteuert werden und Langwelleneigenschaften erreicht werden.

2. Design und Umsetzung von Langwellenfilter-Mehrschichtmedienfilmen:

1. Wahl des Membranmaterials

Hochbrechungsfähige Materialien: wie Zinksulfid, Titandioxid, zur Verbesserung der Reflexionseffizienz.

Materialien mit niedrigem Brechungsgrad: wie Siliziumdioxid, Magnesiumfluorid, die zur Bildung von Lichtunterschieden verwendet werden.

Interferenzbedingungen werden durch abwechselnde Stapelung von Materialien mit hohem und niedrigem Brechungsgrad erstellt.

2. Schichtdickenkontrolle

Die Dicke jeder Schicht ist in der Regel auf 1/4 der Zielwellenlänge (λ/4) ausgelegt, um sicherzustellen, dass das Licht eine Phasendifferenz von π erzeugt, wenn es an der Schichtgrenzfläche reflektiert wird, wodurch der Interferenzeffekt optimiert wird.

3. Überlagerungseffekt von mehrschichtigen Membranen

Durch die Erhöhung der Anzahl der Membranschichten (z. B. Dutzende oder sogar Hunderte Schichten) können die Schnitttiefe des Filters (Reflexivität für kurzwelliges Licht) und die Durchlässigkeit (Durchlässigkeit für langwelliges Licht) erheblich verbessert werden.

Die spezifische Rolle des Langwellenfilters:

1. Spektrale Teilung

Licht mit einer Wellenlänge, die größer ist als die Schnittwellenlänge (Langwelle), kann durchgeführt werden und gleichzeitig Licht mit einer Wellenlänge, die kleiner ist als die Schnittwellenlänge (Kurzwelle), reflektiert oder absorbiert werden. Im Fluoreszenzmikroskop zum Beispiel blockiert der Filter das angeregte Licht (Kurzwellen) und erlaubt nur das Fluoreszenzsignal (Langwellen) durch, wodurch der Bildkontrast verbessert wird.

Anti-Reflexion und High Reflexion Design

Vorderfläche: Beschichtet mit einer hochreflektierenden Folie oder einer Mehrschichtmedienfilmkombination, die Kurzwellen reflektiert.

Hintere Oberfläche: Beschichtet mit einer Anti-Reflexion-Folie (AR-Folie), um den Reflexionsverlust von Langwellenlicht zu reduzieren und eine effiziente Transmission von Langwellenlicht zu gewährleisten.

Optimierung der Umweltanpassung

Reduzieren Sie die Auswirkungen von Temperatur- und Feuchtigkeitsänderungen auf die Filterleistung durch die Auswahl von dichten Verpackungen und Membranmaterialien (z. B. Materialien mit niedrigem thermischen Ausdehnungskoeffizienten) und gewährleisten ihre Stabilität in rauen Umgebungen.