Co to są filtry cienkowarstwowe?

Filtry cienkowarstwowe to mikroskopijnie cienkie osady, które często są przymocowane do szklanych lub plastikowych soczewek. Najczęstszym zastosowaniem tych filtrów jest optyka, gdzie można je wykorzystać do odfiltrowania określonych długości fali światła lub w inny sposób zmienić charakter wiązki światła przechodzącej przez soczewkę. Teleskopy, mikroskopy i aparaty często używają filtrów cienkowarstwowych, chociaż technologia laserowa również może z nich korzystać.

Podobnie jak inne rodzaje cienkich warstw, filtry cienkowarstwowe są tak cienkie, że są mierzone albo w nanometrach, albo w mikrometrach, co oznacza, że ​​mają one grubość od około jednej miliardowej do kilkuset metrowych. Filtry te nie zwiększą grubości soczewki o wartość, którą może zauważyć lub zmierzyć ludzki obserwator. W celu utworzenia cienkich warstw, atomy zachęca się do osadzania się na materiale podłoża poprzez zastosowanie osadzania fizycznego lub chemicznego, co w przypadku filtrów cienkowarstwowych zwykle występuje w próżni. Podczas procesu osadzania atomy ustawiają się w linii wzdłuż materiału podłoża, który jest utrzymywany w ciągłym ruchu, aż do uzyskania filmu o pożądanej grubości.

Niektóre z najczęstszych rodzajów filtrów cienkowarstwowych to filtry dichroiczne, które są stosowane w celu zapobiegania przechodzeniu przez nie określonych długości fal światła, skutecznie blokując określone kolory. Filtry dichroiczne można zaprojektować tak, aby blokowały dowolny zakres długości fal światła, a więcej niż jeden filtr można zastosować na podłożu w celu zablokowania więcej niż jednego zestawu długości fal. Na przykład można zastosować pojedynczy filtr blokujący światło niebieskie, fioletowe i ultrafioletowe, chociaż dwa filtry byłyby wymagane do blokowania tylko światła niebieskiego i ultrafioletowego. Inne typy filtrów mogą blokować część całego światła widzialnego, zmniejszając jego intensywność. Mogą również zapobiegać niechcianym odbiciom na obiektywie.

Urządzenia optyczne, takie jak teleskopy, mikroskopy i aparaty fotograficzne, mogą wykorzystywać filtry cienkowarstwowe zamiast filtrów tradycyjnych. Chociaż cienkość filmu jest jedną z zalet korzystania z tych filtrów, filtry te odbijają niepożądane niechciane światło, zamiast go pochłaniać, dzięki czemu filtr i soczewka, do której jest przymocowany, pozostają chłodne. W technologii laserowej można zastosować filtry cienkowarstwowe w celu zintensyfikowania i utrzymania czystości wiązki laserowej, co ma zasadnicze znaczenie podczas pracy z wiązkami o dużej mocy, takimi jak te stosowane przy cięciu laserowym.