ઓપ્ટિકલ ઉદ્યોગમાં વિવિધ સ્પેક્ટ્રલ બેન્ડમાં ફિલ્ટર્સનો ઉપયોગ

ફિલ્ટર્સનો ઉપયોગ
ઓપ્ટિકલ ઉદ્યોગમાં વિવિધ સ્પેક્ટ્રલ બેન્ડમાં ફિલ્ટર્સનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે તેમની તરંગલંબાઇ પસંદગી ક્ષમતાઓનો લાભ લે છે, જે તરંગલંબાઇ, તીવ્રતા અને અન્ય ઓપ્ટિકલ ગુણધર્મોને મોડ્યુલેટ કરીને ચોક્કસ કાર્યક્ષમતાઓને સક્ષમ કરે છે. નીચે પ્રાથમિક વર્ગીકરણ અને અનુરૂપ એપ્લિકેશન દૃશ્યોની રૂપરેખા આપે છે:

વર્ણપટીય લાક્ષણિકતાઓના આધારે વર્ગીકરણ:
૧. લોંગ-પાસ ફિલ્ટર (λ > કટ-ઓફ તરંગલંબાઇ)
આ પ્રકારનું ફિલ્ટર કટ-ઓફ તરંગલંબાઇ કરતાં લાંબી તરંગલંબાઇને પસાર થવા દે છે, જ્યારે ટૂંકી તરંગલંબાઇને અવરોધે છે. તેનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે બાયોમેડિકલ ઇમેજિંગ અને મેડિકલ એસ્થેટિકસમાં થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, ફ્લોરોસેન્સ માઇક્રોસ્કોપ ટૂંકા-તરંગ દખલ કરતા પ્રકાશને દૂર કરવા માટે લાંબા-પાસ ફિલ્ટર્સનો ઉપયોગ કરે છે.

2. શોર્ટ-પાસ ફિલ્ટર (λ કટ-ઓફ તરંગલંબાઇ)
આ ફિલ્ટર કટ-ઓફ તરંગલંબાઇ કરતાં ઓછી તરંગલંબાઇનું પ્રસારણ કરે છે અને લાંબી તરંગલંબાઇને ઓછી કરે છે. તેનો ઉપયોગ રામન સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી અને ખગોળશાસ્ત્રીય અવલોકનમાં થાય છે. એક વ્યવહારુ ઉદાહરણ IR650 શોર્ટ-પાસ ફિલ્ટર છે, જેનો ઉપયોગ દિવસના પ્રકાશના કલાકો દરમિયાન ઇન્ફ્રારેડ હસ્તક્ષેપને દબાવવા માટે સુરક્ષા દેખરેખ પ્રણાલીઓમાં થાય છે.

૩. નેરોબેન્ડ ફિલ્ટર (બેન્ડવિડ્થ < ૧૦ એનએમ)
LiDAR અને રામન સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી જેવા ક્ષેત્રોમાં ચોક્કસ શોધ માટે નેરોબેન્ડ ફિલ્ટરનો ઉપયોગ થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, BP525 નેરોબેન્ડ ફિલ્ટરમાં 525 nm ની કેન્દ્રીય તરંગલંબાઇ, અડધા મહત્તમ (FWHM) પર પૂર્ણ પહોળાઈ માત્ર 30 nm અને 90% થી વધુનું શિખર ટ્રાન્સમિટન્સ છે.

4. નોચ ફિલ્ટર (સ્ટોપબેન્ડ બેન્ડવિડ્થ < 20 nm)
નોચ ફિલ્ટર્સ ખાસ કરીને સાંકડી સ્પેક્ટ્રલ રેન્જમાં દખલગીરીને દબાવવા માટે રચાયેલ છે. તેઓ લેસર પ્રોટેક્શન અને બાયોલ્યુમિનેસેન્સ ઇમેજિંગમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે. એક ઉદાહરણમાં 532 nm લેસર ઉત્સર્જનને અવરોધિત કરવા માટે નોચ ફિલ્ટર્સનો ઉપયોગ શામેલ છે જે જોખમો પેદા કરી શકે છે.

કાર્યાત્મક લાક્ષણિકતાઓના આધારે વર્ગીકરણ:
- ધ્રુવીકરણ ફિલ્મો
આ ઘટકોનો ઉપયોગ ક્રિસ્ટલ એનિસોટ્રોપીને અલગ પાડવા અથવા આસપાસના પ્રકાશના હસ્તક્ષેપને ઘટાડવા માટે થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, મેટલ વાયર ગ્રીડ પોલરાઇઝર્સ ઉચ્ચ-શક્તિવાળા લેસર ઇરેડિયેશનનો સામનો કરી શકે છે અને સ્વાયત્ત ડ્રાઇવિંગ LiDAR સિસ્ટમ્સમાં ઉપયોગ માટે યોગ્ય છે.

- ડાયક્રોઇક મિરર્સ અને કલર સેપરેટર્સ
ડાયક્રોઇક મિરર્સ ચોક્કસ સ્પેક્ટ્રલ બેન્ડને અલગ કરે છે જેમાં સ્ટીપ ટ્રાન્ઝિશન કિનારીઓ હોય છે - ઉદાહરણ તરીકે, 450 nm થી ઓછી તરંગલંબાઇને પ્રતિબિંબિત કરે છે. સ્પેક્ટ્રોફોટોમીટર્સ પ્રમાણસર રીતે પ્રસારિત અને પ્રતિબિંબિત પ્રકાશનું વિતરણ કરે છે, જે કાર્યક્ષમતા મલ્ટિસ્પેક્ટ્રલ ઇમેજિંગ સિસ્ટમ્સમાં વારંવાર જોવા મળે છે.

મુખ્ય એપ્લિકેશન દૃશ્યો:
- તબીબી સાધનો: નેત્ર લેસર સારવાર અને ત્વચારોગ વિજ્ઞાન ઉપકરણો માટે હાનિકારક સ્પેક્ટ્રલ બેન્ડ દૂર કરવાની જરૂર પડે છે.
- ઓપ્ટિકલ સેન્સિંગ: ફ્લોરોસેન્સ માઇક્રોસ્કોપ GFP જેવા ચોક્કસ ફ્લોરોસન્ટ પ્રોટીન શોધવા માટે ઓપ્ટિકલ ફિલ્ટર્સનો ઉપયોગ કરે છે, જેનાથી સિગ્નલ-ટુ-નોઇઝ રેશિયોમાં વધારો થાય છે.
- સુરક્ષા દેખરેખ: IR-CUT ફિલ્ટર સેટ્સ દિવસના ઓપરેશન દરમિયાન ઇન્ફ્રારેડ રેડિયેશનને બ્લોક કરે છે જેથી કેપ્ચર કરેલી છબીઓમાં ચોક્કસ રંગ પ્રજનન સુનિશ્ચિત થાય.
- લેસર ટેકનોલોજી: લેસર હસ્તક્ષેપને દબાવવા માટે નોચ ફિલ્ટર્સનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, જેનો ઉપયોગ લશ્કરી સંરક્ષણ પ્રણાલીઓ અને ચોકસાઇ માપન સાધનોમાં થાય છે.