دیدکلی
قرار دادن لایه نازکی از یک
دی الکتریک میتواند خواص بازتابی ماده زیر لایه را قویا تغییر دهد. فیلترهای دی الکتریک مجموعهای از چندین لایه دی الکتریک هستند که بطور متناوب با
ضریب شکست بالا و پایین روی هم قرار گرفتهاند و وجود ضرایب شکست بالا و پایین تغییر فاز اضافی مورد لزوم برای
تداخل سازنده میان تمام پرتوهای بازتابیده را فراهم میآورد.
بازتابنده چندلایهای دی الکتریک
با توجه به ساختار این بازتابندهها در مییابیم که در
طول موج اصلی λ
تغییرات فاز هر یک از سطوح متناوب برابر 180 درجه است و تمامی لایهها دارای ضخامتی برابر یک چهارم طول موج اصلی (λ
) است. با دو عبور از میان لایه یک تغییر فاز 180 درجه نیز اضافه میشود. ترکیب تغییرات فاز سطح مشترک و تغییرات فاز حاصل از
راه نوری پیموده شده سبب پدید آمدن یک تداخل سازنده میان تمامی پرتوهای بازتابیده میشود.
آینهای با
بازتابش بسیار بالا و جذب بسیار پایین در λ
بوجود میآورد. در نصف طول موج λ
همه لایهها یک
انتقال فاز 180 درجه را سبب میشوند و از آنجایی که یک طول موج بازتابیده دو بار از میان یک لایه عبور میکند تمامی موجهای بازتابیده یک جابجایی بصورت مضربی از 360 درجه مییابند. بنابراین غیر از اختلاف فاز حاصل از بازتابش بر روی سطح مشترک اختلاف فاز خالص دیگری وجود ندارد. بازتابشهای حاصل از سطوح مشترک به علت تغییر ضریب شکست متوالی لایهها با یکدیگر در فاز مخالفاند و یک
تداخل ویرانگر حاصل میشود.
فیلترهای فابری – پرو و چند حفرهای
فیلتر فابری – پرو وسیلهای است که میتواند به عنوان یک صافی میان گذر قابل تنظیم مورد استفاده قرار گیرد. این وسیله از دو آینه بازتابنده موازی که به فاصله d از هم قرار دارند، تشکیل شده است، و شبیه یک
کاواک نوری تشدیدی است که فرکانسهای مشخصی را عبور میدهد. شرط تشدید این است که فاصله میان آینهها مضرب صحیحی از نصف طول موج باشد. یک صافی دی الکتریک مشابه با
تداخل سنج فابری - پرو میتواند از دو آینه چند لایهای شدیدا بازتابنده و توسط یک لایه دی الکتریک ضخیم از هم جدا شود. ساختار دیگر اینکه مجموعهای از دو یا سه کاوک را در نظر بگیریم، کارآیی این صافیها به تعداد لایهها و آرایش آنها بستگی دارد. برخی صافیهای دی الکتریک چند لایهای برای سه راه تابش از نوارهای عبوری همجوار بر روی
صافیهای شیشهای نصب میشوند.
طراحی طیف سنج فیلتری ساده
این طیف سنج به منظور بررسی یک
چشمه یا عبور دهی یک نمونه بکار میرود. به این ترتیب که در مقابل
منبع نور ،
عدسی همگرا به منظور موازی کردن نوار قرار میگیرد. بعد از
عدسی موازی ساز فیلتر یا آرایهای از فیلتر قرار میگیرد و نوری که از فیلتر خارج میشود، توسط عدسی جمع کننده بر روی آشکارساز جمع میشود. هر چند که چنین طرحی دارای
قدرت تفکیک محدودی است، با این حال روش ارزان قیمتی است.
کاربرد
فیلترها علاوه بر اینکه در
طیف سنجی بکار میروند، در برخی مواقع میتوان با کج کردن مکرر بین گستره زوایای معین متناظر با گستردهای از طول موجها برای جستن یک نوار باریک مورد استفاده قرار گیرند.
مباحث مرتبط با عنوان
