Оптический фильтр - устройство для фильтрации частотного либо углового спектра оптического излучения.
Частотные О. ф. (светофильтры) используются
для выделения или подавления нек-рого заданного участка спектра широкополосного
оптич. излучения. Осн. характеристики таких О. ф.: отношение ср. длины
волны
к ширине полосы пропускания (поглощения)
; контрастность - отношение коэф. пропускания фильтра в максимуме прозрачности
к коэф. пропускания вне полосы пропускания. В зависимости от используемого
физ. механизма частотные О. ф. разделяются на абсорбционные, интерференционные,
поляризационные, дисперсионные и др.
Абсорбционные О. ф. (окрашенные стёкла,
пластмассы, плёнки, поглощающие растворы и т. п.) изготовляются из компонент,
полосы селективного поглощения к-рых, накладываясь, перекрывают достаточно
широкий спектральный диапазон, оставляя свободным нек-рый заданный участок
спектра, к-рый и образует полосу пропускания данного О. ф. Величина
для таких фильтров обычно не превышает 10. В интерференционных фильтрах
используется интерференция волн, отражённых от двух или более параллельных
друг другу поверхностей, в результате чего коэф. пропускания такого О.
ф. периодически зависит от длины волны падающего на него излучения. При
использовании многослойных диэлектрич. покрытий в качестве отражающих поверхностей
оказывается возможным получать О. ф. с шириной полосы менее 1 нм при прозрачности
в максимуме до 80%. Действие поляризационных фильтров основано на интерференции
поляризованных лучей. Простейший поляризац. фильтр Вуда состоит из
двух параллельных поляризаторов и установленной между ними двулучепреломляющей
кристаллич. пластинки. При использовании комбинации таких фильтров (т.
н. фильтр Лио) возможно получение весьма узких полос прозрачности (до 10-2
нм, ~105).
В дисперсионных О. ф. используется зависимость показателя преломления от
длины волны. Типичные величины отношения
в таких фильтрах составляют 1020.
О. ф. угл. спектра (т. н. пространственный
фильтр) предназначен для устранения искажений волнового фронта дифракц.
пучка оптич. излучения и представляет собой конструкцию из двух собирающих
линз, в общем фокусе к-рых установлена диафрагма. Диаметр диафрагмы выбирается
в 1,5 - 2 раза большим диаметра пятна, получающегося в фокальной плоскости
линзы при фокусировке ею гауссовского пучка с дифракционной расходимостью. При
использовании таких фильтров в мощных лазерных системах пространство между
линзами вакуумируется для предотвращения пробоя воздуха.
Б. В. Жданов