ऑप्टिकल उद्योग में विभिन्न स्पेक्ट्रल बैंडों में फिल्टर का अनुप्रयोग

फ़िल्टर का अनुप्रयोग
ऑप्टिकल उद्योग में विभिन्न स्पेक्ट्रल बैंडों में फ़िल्टरों का अनुप्रयोग मुख्यतः उनकी तरंगदैर्घ्य चयन क्षमताओं का लाभ उठाता है, जिससे तरंगदैर्घ्य, तीव्रता और अन्य ऑप्टिकल गुणों को संशोधित करके विशिष्ट कार्यात्मकताएँ प्राप्त होती हैं। निम्नलिखित प्राथमिक वर्गीकरण और संबंधित अनुप्रयोग परिदृश्यों की रूपरेखा प्रस्तुत करता है:

वर्णक्रमीय विशेषताओं के आधार पर वर्गीकरण:
1. दीर्घ-पास फिल्टर (λ > कट-ऑफ तरंगदैर्ध्य)
इस प्रकार का फ़िल्टर कट-ऑफ़ तरंगदैर्ध्य से लंबी तरंगदैर्ध्य को पार करने देता है और छोटी तरंगदैर्ध्य को रोक देता है। इसका उपयोग आमतौर पर बायोमेडिकल इमेजिंग और चिकित्सा सौंदर्यशास्त्र में किया जाता है। उदाहरण के लिए, प्रतिदीप्ति सूक्ष्मदर्शी लघु-तरंग हस्तक्षेपकारी प्रकाश को समाप्त करने के लिए दीर्घ-पास फ़िल्टर का उपयोग करते हैं।

2. लघु-पास फिल्टर (λ < कट-ऑफ तरंगदैर्ध्य)
यह फ़िल्टर कट-ऑफ़ तरंगदैर्ध्य से छोटी तरंगदैर्ध्य को संचारित करता है और लंबी तरंगदैर्ध्य को क्षीण करता है। इसका उपयोग रमन स्पेक्ट्रोस्कोपी और खगोलीय प्रेक्षण में किया जाता है। इसका एक व्यावहारिक उदाहरण IR650 शॉर्ट-पास फ़िल्टर है, जिसका उपयोग सुरक्षा निगरानी प्रणालियों में दिन के उजाले के दौरान अवरक्त हस्तक्षेप को दबाने के लिए किया जाता है।

3. नैरोबैंड फ़िल्टर (बैंडविड्थ < 10 एनएम)
लिडार और रमन स्पेक्ट्रोस्कोपी जैसे क्षेत्रों में सटीक पहचान के लिए नैरोबैंड फ़िल्टर का उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, BP525 नैरोबैंड फ़िल्टर की केंद्रीय तरंगदैर्ध्य 525 नैनोमीटर, अर्ध अधिकतम पर पूर्ण चौड़ाई (FWHM) केवल 30 नैनोमीटर, और अधिकतम संप्रेषण 90% से अधिक है।

4. नॉच फ़िल्टर (स्टॉपबैंड बैंडविड्थ < 20 एनएम)
नॉच फ़िल्टर विशेष रूप से एक संकीर्ण स्पेक्ट्रमी सीमा में हस्तक्षेप को कम करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। इनका व्यापक रूप से लेज़र सुरक्षा और बायोल्यूमिनेसेंस इमेजिंग में उपयोग किया जाता है। इसका एक उदाहरण 532 एनएम लेज़र उत्सर्जन को रोकने के लिए नॉच फ़िल्टर का उपयोग है जो ख़तरा पैदा कर सकता है।

कार्यात्मक विशेषताओं के आधार पर वर्गीकरण:
- ध्रुवीकरण फिल्में
इन घटकों का उपयोग क्रिस्टल विषमता को पहचानने या परिवेशी प्रकाश के हस्तक्षेप को कम करने के लिए किया जाता है। उदाहरण के लिए, धातु के तार ग्रिड ध्रुवीकरणक उच्च-शक्ति वाले लेज़र विकिरण का सामना कर सकते हैं और स्वचालित ड्राइविंग LiDAR प्रणालियों में उपयोग के लिए उपयुक्त हैं।

- द्विवर्णी दर्पण और रंग विभाजक
द्विवर्णी दर्पण विशिष्ट वर्णक्रमीय बैंडों को तीव्र संक्रमण किनारों से अलग करते हैं—उदाहरण के लिए, 450 नैनोमीटर से कम तरंगदैर्घ्य परावर्तित करते हैं। स्पेक्ट्रोफोटोमीटर संचरित और परावर्तित प्रकाश को आनुपातिक रूप से वितरित करते हैं, जो बहु-वर्णक्रमीय इमेजिंग प्रणालियों में अक्सर देखी जाने वाली एक कार्यक्षमता है।

मुख्य अनुप्रयोग परिदृश्य:
- चिकित्सा उपकरण: नेत्र लेजर उपचार और त्वचा संबंधी उपकरणों के लिए हानिकारक स्पेक्ट्रल बैंड को हटाने की आवश्यकता होती है।
- ऑप्टिकल सेंसिंग: फ्लोरोसेंस माइक्रोस्कोप विशिष्ट फ्लोरोसेंट प्रोटीन, जैसे कि GFP, का पता लगाने के लिए ऑप्टिकल फिल्टर का उपयोग करते हैं, जिससे सिग्नल-टू-शोर अनुपात में वृद्धि होती है।
- सुरक्षा निगरानी: IR-CUT फिल्टर सेट दिन के समय संचालन के दौरान अवरक्त विकिरण को अवरुद्ध करते हैं ताकि कैप्चर की गई छवियों में सटीक रंग प्रजनन सुनिश्चित किया जा सके।
- लेजर प्रौद्योगिकी: नॉच फिल्टर का उपयोग लेजर हस्तक्षेप को दबाने के लिए किया जाता है, जिसका उपयोग सैन्य रक्षा प्रणालियों और सटीक माप उपकरणों में किया जाता है।