


随着红外技术的发展,滤光片被广泛地应用于红外技术的各个领域,成为不可或缺的芯体研究组成部分,也是目前芯体技术发展的重要基石。

红外技术应用已经出现在人们生活中的方方面面,在气体传感、红外探测、智能感应、红外成像等领域发挥着重要作用。
我相信有不少朋友应该跟我一样好奇,“到底什么是红外滤光片?它的作用原理到底是什么?”那么今天就跟着我的视角,来探索红外滤光片的“真面目”吧!
什么是红外光
想要了解红外滤光片,首先就该先知道,什么是红外光。
红外光,即红外线,是一种电磁波,其波长范围很广,大约在0.75微米(750纳米)到1000毫米之间。这个波段超出了人类肉眼可见的光谱范围,因此被称为“红外”或“红外线”。

电磁波谱
红外光在自然界中普遍存在,例如,太阳光包含了红外光成分,热物体(如白炽灯泡或加热的金属)也会发射红外光。
什么是滤光片
简单来说,滤光片就像千层蛋糕,由很多层薄薄的材料堆叠而成,每层都有自己偏好的颜色。这些材料可以非常薄,薄到甚至比你的头发丝还细!这样的结构让滤光片可以控制透过光的颜色。

针对实验或使用目的,我们一般的滤光片构成基本可以分成以下部分:
基底材料:基底是滤光片的基础,需要具备良好的机械强度、化学稳定性和光学透明性。常用的基底材料有玻璃、石英、塑料(如聚甲基丙烯酸甲酯,PMMA)和某些类型的晶体(如硅、锗)。
涂层:在基材上涂覆的一层或多层介质膜或金属膜,这些膜层具有特定的折射率或吸收特性,用于实现不透过的滤光效果。
光学结构:滤光片可能包含的特殊光学结构,如透镜、棱镜等,用于改变光线的传播方向或增强滤光效果。
保护层:在最外侧可能还会有一个保护层,用于保护内部结构和提高滤光片的耐用性。

滤光片结构示意图

麦乐克红外滤光片系列
红外滤光片的工作原理
红外滤光片的基本工作原理是基于光学薄膜的干涉和衍射效应。当红外光线通过多层薄膜时,由于不同材料的折射率不同,光线会在不同厚度的薄膜间发生反射和透射,从而形成干涉图样。

光的干涉现象简示图
通过精确控制薄膜的厚度和组合,可以设计出针对特定波长范围内具有高透过率的通带,也可以在其他波长处实现高反射率的截止带,还可以两者兼具。

拿红外测温举例,红外测温仪通过测量物体辐射的红外能量来计算物体的温度。在人体的红外辐射能量透过滤光片后,传感探测器会将其转换为电信号,信号处理器会将其数字化到屏幕上。

红外测温简示图(图源网络)
总结
红外滤光片是一种在多种应用场景中都非常关键的光学元件,它不仅能够有效地过滤掉红外光,还能保护传感器和改善成像质量。随着技术的进步,红外滤光片的种类和性能也在不断提升,满足了更多高端应用的需求。麦乐克也将不断努力,在技术研发层面不断突破,为红外技术在未来应用科技的发展上画上浓重的一笔!