什么是滤光片？它都有哪些原理与特点？

我们都知道，滤光片作为光学仪器常见的一种光学器件，其主要用途便是帮助我们选取所需辐射波段的光，而且，滤光片都有一个共性，便是它们都不能天体成像变得更明亮，因为滤光片普遍的作用便是吸收某些波长，从而让物体变暗。

一、滤光片的原理

滤光片一般是由塑料或玻璃片再加入特种染料做成的，一般可以通过三种方法进行制作，分别为在玻璃上镀膜、使用有色玻璃、使用塑料材料。普通的玻璃片与空气折射率相似，允许所有射光通行，但是经过染色后，分子结构发生了变化，其折射率也变随着不同，对通过的某些色光发生了改变，如白光通过蓝色滤光片，射出的便是绿光，而红绿光极少，多数被滤光片吸收。其次还有一种特定的制作方法涉及在半导体晶片上形成滤光片，以增加滤光片的附着力并防止光线的干扰。这种方法包括在半导体晶片上形成介电层、金属层、保护层，然后依次构成多个滤光片。

二、滤光片的特点

滤光片主要分为颜色滤光片和薄膜滤光片两种类型。

颜色滤光片通常应用于宽带测光或恒星摄谱仪中，主要用于隔离重叠的光谱级次。它的一个显著特点是尺寸可以做得相当大，这使得它在多种光学应用中都能发挥重要作用。

薄膜滤光片则多用于红外滤光，其透过的波长较长。它通过在特定片基上，利用真空镀膜法交替形成具有特定厚度的高折射率或低折射率的金属-介质-金属膜，或全介质膜，从而构成一种低级次、多级串联实心法布里-珀罗干涉仪。这种结构赋予了薄膜滤光片独特的滤光性能。

三、常见滤光片分类

按照光谱波段，可分为紫外滤光片、可见滤光片和红外滤光片。

按光谱特性分为：带通滤光片、截止滤光片、分光滤光片、中性密度滤光片、反射滤光片；

根据允许选定波段的光通过，而通带以外的光被截止又分出带通滤光片，同时以中心波长（CWL），半高宽（FWHM）作为其光学指标。分为窄带与宽带。

按照膜层材料，有软膜滤光片和硬膜滤光片之分，软膜滤光片常用于生化分析仪，硬膜滤光片广泛用于激光系统中。

此外又以短波通和长波通作区分，短波通：短于选定波光通过，如红外截止滤光片。长波通，长于选定波长的光通过，短于该波长的光截止 比如红外透过滤光片。

随着科技的发展，滤光片的应用领域愈加广泛，不仅包含我们日常的平板/电脑/周边、可穿戴产品、手机等，还用于机器视觉、测试测量仪器、海洋/船舶、AR/VR、机器人/无人机、航空/航天、光学材料及元件、汽车主机厂商、消防、监控设备及系统、智能装备/机器人、美容/健康、汽车电子、医疗影像、传感器、视听/数码电子产品、红外产品、生物医疗、家用电器等，覆盖各行各业，未来，随着滤光片市场大规模发展，将会持续推动新技术革命的不断变革。