近红外滤光片核心波长及典型应用
近红外滤光片(NIR Filter,通常指 700–2500 nm)按光谱特性分为带通滤光片、长波通滤光片、短波通滤光片、红外截止滤光片、双通带/多通带滤光片,核心波长集中在 780/850/940/1064/1310/1550 nm 等,技术参数以中心波长、半高宽、截止深度、透过率、截止陡度为核心,广泛用于安防、激光雷达、医疗、遥感、光纤通信等场景。
北京微光远航科技有限公司提供系列近红外滤光片,采用离子辅助镀膜工艺,膜层结构致密,具有准确的波长定位、高信噪比和良好的环境稳定性。可以根据用户需求提供带通型滤光片和截止型滤光片;中心波长、透过率及半高宽均可以定制。滤光片尺寸有方形,圆形(黑色金属圈保护),可任意选择。
- 近红外滤光片工作波段和应用场景
- 近红外滤光片(NIR Filter,通常指 700–2500 nm)。
- 近红外波段介于可见光和微光夜视、中波、长波红外之间,有着广泛而重要的应用。例如在成像方面具有高灵敏度、高分辨率、无需低温制冷等优点,可广泛应用于空间探测、夜视和生物医学等领域。在航天遥感应用中,可用于区分云、雾和卷云的探测和土壤湿度、植被的探测,对气象科学研究、农业和环境监测有重要价值。
- 常规应用场景:
- 1.边境 / 林区安防(昼夜监控):近红外主动照明(850/940 nm LED)+CCD/CMOS 相机,昼夜成像、穿透薄雾 / 烟尘、隐蔽性强;用于林区入侵、盗伐、火情 24 小时监控。
- 2.农作物长势与养分诊断(精准农业):无人机 / 卫星搭载多光谱相机,用红边(700–750 nm)+ 近红外(800–1000 nm),反演氮 / 磷 / 钾含量、叶绿素与生物量。
- 3.土壤湿度与盐分估算:970、1200、1400、1900 nm为土壤水分吸收峰,反射率随含水量升高而降低;反演土壤湿度,精准灌溉;同时可估测土壤盐分与有机质。
- 4.大气水汽/云特性反演:卫星(如 MODIS)与地面光谱仪用近红外波段(720、820、940、1130 nm)反演大气柱水汽总量、云相态 / 厚度 / 粒子大小,提升数值预报精度。
- 5.气溶胶与雾霾监测:近红外(860、1050 nm)受瑞利散射影响远小于可见光,可穿透雾霾,反演气溶胶光学厚度(AOD)与粒径分布,评估空气质量与辐射强迫。
- 近红外滤光片类型:
- 1. 带通滤光片(BandPass)定义:仅允许特定窄带/宽带近红外光谱透过,通带两侧深度截止。
- 典型波长及应用场景:
- 波长范围:700-2500nm;带宽:窄带(±2–10 nm)、宽带(±20–50 nm)
- 780 nm:医疗血氧、近红外光谱
- 850 nm:安防夜视、人脸识别。
- 940 nm:无红曝安防、红外遥控、智能感应
- 1064 nm:激光测距、激光雷达、激光打标
- 1310/1550 nm:光纤通信、长距激光雷达
- 1940 nm窄带滤光片:CWL=1940±2 nm,FWHM=10 nm,OD≥4@1800–1930/1950–2800 nm;工业废气 CO₂ 监测、温室气体排放检测;食品包装、药品水分含量分析;大气环境监测、碳循环研究。
- 2000 nm 窄带:CWL=2000±3 nm,FWHM=15 nm,OD≥5;用于水分、油品、塑料检测。
- 2000 nm带通:CWL=2000,FWHM=20-50 nm 透过率≥90%;用于红外成像、多光谱遥感、工业分拣。
- 2300 nm 窄带滤光片:CWL=2300±2 nm,FWHM=10 nm,OD≥4;天然气管道 CH₄ 泄漏检测、煤矿瓦斯监测;化工园区 VOCs(挥发性有机物)监测;垃圾填埋场、污水处理厂气体分析;
- 2500 nm 窄带滤光片:CWL=2500±3 nm,FWHM=15 nm,OD≥4;工业过程 CO、NH₃、CO₂ 混合气体检测;钢铁、冶金、水泥行业烟气监测;汽车尾气排放检测。
- 2700 nm 窄带滤光片:CWL=2700±5 nm,FWHM=20 nm,OD≥4;化工原料(醇、酮、酯)成分分析;食品中脂肪、蛋白质、糖分检测;制药行业原料药、中间体纯度检测。
- 宽带通滤光片 :通带 2200–2800 nm,透过率≥85%,OD≥4@＜2200 nm;长距激光雷达(2500–2700 nm)红外热成像、夜视系统;航空航天多光谱遥感、地球资源勘探。
- 2. 长波通滤光片(Long Pass, LP)和 短波通滤光片(Short Pass, SP)
- 长波通滤光片(LP-2000):截止＜2000 nm,透过 2000–2800 nm;用于红外成像前置滤波、抑制可见光干扰。
- 长波通滤光片(LP-2500):截止＜2500 nm,透过 2500–2800 nm;用于中红外气体检测、激光雷达抗干扰。
- 3.双通带/多通带滤光片(Dual/Multi Band Pass)定义:同时透过两个或多个特定近红外波段光谱。
