Qu'est-ce que l'IR-CUT - Connaissance

Un filtre infrarouge est un composant optique utilisé pour filtrer et transmettre sélectivement les longueurs d'onde infrarouges. Sa fonction principale est de laisser passer des plages de longueurs d’onde spécifiques de la lumière infrarouge tout en bloquant d’autres longueurs d’onde telles que la lumière visible et la lumière ultraviolette. La lumière infrarouge fait généralement référence aux ondes électromagnétiques dont les longueurs d'onde vont de 0,75 micromètres (μm) à 1 millimètre (mm).

Selon les caractéristiques fonctionnelles, les filtres infrarouges peuvent être principalement divisés en :

Filtres de coupure infrarouge (IR-CUT)
Filtres de transmission infrarouge (tels que les filtres passe-bande infrarouge et les filtres passe-long-)

Applications des filtres infrarouges

Les filtres infrarouges sont largement utilisés dans les appareils d’imagerie tels que les appareils photo numériques, les smartphones et les caméras de surveillance. Leur fonction principale est d'éliminer les interférences de la lumière infrarouge sur les capteurs d'image CCD ou CMOS. Cela aide à résoudre les problèmes de déviation de couleur causés par la lumière infrarouge participant à l’imagerie, améliorant ainsi la reproduction des couleurs, la résolution et la clarté globale de l’image.

En revanche, pour les appareils tels que les analyseurs de gaz infrarouges, les produits de vision nocturne et les détecteurs infrarouges, les filtres infrarouges sont utilisés pour sélectionner et transmettre avec précision des bandes de longueurs d'onde infrarouges spécifiques pour des applications telles que la détection de gaz, l'imagerie thermique et la réception de signaux.

Principe de fonctionnement

Le principe de fonctionnement des filtres infrarouges repose principalement sur les interférences optiques et l’absorption ou la réflexion sélective de longueurs d’onde spécifiques par des matériaux. Les filtres anti-infrarouge adoptent généralement des structures de films minces multicouches-. En contrôlant précisément l'épaisseur et l'indice de réfraction de chaque couche, des effets d'interférence sont utilisés pour réfléchir ou absorber la lumière infrarouge tout en laissant passer la lumière visible.

Lorsque la lumière arrive sur le filtre :

Différentes longueurs d'onde produisent des interférences au sein des films multicouches
La lumière infrarouge subit de plus grandes différences de chemin optique et est réfléchie ou absorbée
La lumière visible, grâce à une meilleure adaptation de l'indice de réfraction, passe à travers avec un minimum d'interférences

De plus, certains matériaux peuvent absorber la lumière infrarouge et la convertir en énergie thermique, renforçant ainsi l’effet de blocage.

Pour les filtres infrarouges sans-coupure (tels que les filtres passe-bande et passe-long-), ils agissent comme des « sélecteurs spectraux » dans les systèmes de détection intelligents. Leur fonction principale est de transmettre efficacement des bandes de longueurs d'onde infrarouges spécifiques tout en bloquant strictement la lumière parasite, en particulier la lumière visible et la lumière ultraviolette.

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Classification des filtres infrarouges

1. Classification par fonction

Filtres de coupure infrarouge (IR-CUT)
Filtres de transmission infrarouge

2. Classification par substrat optique

Verre blanc IRCF
Verre bleu IRCF
Résine IRCF

3. Classification par caractéristiques optiques

Filtres infrarouges passe-long-(Filtre passe-long IR)
Filtres passe-bande infrarouges (filtre passe-bande IR)

4. Classification par matériau

Les filtres infrarouges peuvent être fabriqués à partir de verre optique revêtu, de verre coloré ou de matières plastiques. La discussion ici se concentre principalement sur les filtres infrarouges proches. Pour les applications dans l'infrarouge moyen- et lointain-, des matériaux tels que le silicium (Si), le séléniure de zinc (ZnSe), le saphir, le fluorure de calcium (CaF₂) et le verre de quartz sont utilisés.

5. Classification par plage de longueurs d'onde

Proche infrarouge (IR-A) : 780 à 1 500 nm
Infrarouge moyen (IR-B) : 1 500 à 6 000 nm
Infrarouge lointain (IR-C) : 6 000 à 14 000 nm

Filtres infrarouges à passage long-

(1) Type de verre coloré

Ces filtres sont généralement constitués de verre coloré et sont généralement d'apparence noire (par exemple, IPG-800). Ils absorbent la lumière visible tout en laissant passer la lumière infrarouge. Lorsque vous regardez le soleil à travers un tel filtre, il apparaît comme un soleil rouge, ce qui le rend adapté aux applications d'imagerie infrarouge.

(2) Verre optique revêtu (type miroir froid)

Ces filtres sont produits par revêtement sous vide sur du verre optique blanc (par exemple, IPGC-720). Ils sont également appelés miroirs optiques froids. Ils réfléchissent la lumière visible tout en laissant passer la lumière infrarouge. Leur apparence est argentée et semblable à un miroir-. Pour les filtres à infrarouge moyen - et infrarouge lointain, les revêtements sont appliqués sur des substrats tels que le silicium, le saphir ou le verre de quartz.

(3) Filtres infrarouges en plastique

Ces filtres sont fabriqués à partir de plastiques spéciaux tels que le PC ou le PMMA. Ils apparaissent noirs et permettent la transmission infrarouge tout en bloquant la lumière visible. Lorsque vous regardez le soleil à travers de tels filtres, le soleil apparaît rouge.

Filtres infrarouges passe-bande

Les filtres passe-bande sont généralement fabriqués à l’aide de la technologie de revêtement sous vide. Pour les filtres passe-bande proche-infrarouge, les revêtements sont généralement appliqués sur des substrats en verre blanc. Pour les filtres infrarouges moyens- et lointain-, les revêtements sont généralement appliqués sur des substrats en saphir.

Les longueurs d'onde courantes du proche-infrarouge comprennent :