求写一段光学滤波器的发展史

供稿:hz-xin.com     日期:2025-01-17
光学的发展史,要全的。

光学瞄发展过程

19世纪初,波动光学初步形成,其中托马斯·杨圆满地解释了“薄膜颜色”和双狭缝干涉现象。菲涅耳于1818年以杨氏干涉原理补充了惠更斯原理,由此形成了今天为人们所熟知的惠更斯-菲涅耳原理,用它可圆满地解释光的干涉和衍射现象,也能解释光的直线传播。在进一步的研究中,观察到了光的偏振和偏振光的干涉。为了解释这些现象,菲涅耳假定光是一种在连续媒质(以太)中传播的横波。为说明光在各不同媒质中的不同速度,又必须假定以太的特性在不同的物质中是不同的;在各向异性媒质中还需要有更复杂的假设。此外,还必须给以太以更特殊的性质才能解释光不是纵波。如此性质的以太是难以想象的。1846年,法拉第发现了光的振动面在磁场中发生旋转;1856年,韦伯发现光在真空中的速度等于电流强度的电磁单位与静电单位的比值。他们的发现表明光学现象与磁学、电学现象间有一定的内在关系。 1860年前后,麦克斯韦的指出,电场和磁场的改变,不能局限于空间的某一部分,而是以等于电流的电磁单位与静电单位的比值的速度传播着,光就是这样一种电磁现象。这个结论在1888年为赫兹的实验证实。然而,这样的理论还不能说明能产生象光这样高的频率的电振子的性质,也不能解释光的色散现象。到了1896年洛伦兹创立电子论,才解释了发光和物质吸收光的现象,也解释了光在物质中传播的各种特点,包括对色散现象的解释。在洛伦兹的理论中,以太乃是广袤无限的不动的媒质,其唯一特点是,在这种媒质中光振动具有一定的传播速度。对于像炽热的黑体的辐射中能量按波长分布这样重要的问题,洛伦兹理论还不能给出令人满意的解释。并且,如果认为洛伦兹关于以太的概念是正确的话,则可将不动的以太选作参照系,使人们能区别出绝对运动。而事实上,1887年迈克耳逊用干涉仪测“以太风”,得到否定的结果,这表明到了洛伦兹电子论时期,人们对光的本性的认识仍然有不少片面性。光的电磁论在整个物理学的发展中起着很重要的作用,它指出光恶化电磁现象的一致性,并且证明了各种自然现象之间存在这相互联系这一辩证唯物论的基本原理,使人们在认识光的本性方面向前迈进了一大步。在此期间,人们还用多种实验方法对光速进行了多次测定。1849年斐索(A.H.L.Fizeau,1819--1896)运用了旋转齿轮的方法及1862年傅科(J.L.Foucault,1819--1868)使用旋转镜法测定了光在各种不同介质中的传播速度。

一、滤波器发展引言
凡是有能力进行信号处理的装置都可以称为滤波器。在近代电信设备和各类控制系统中,滤波器应用极为广泛;在所有的电子部件中,使用最多,技术最为复杂的要算滤波器了。滤波器的优劣直接决定产品的优劣,所以,对滤波器的研究和生产历来为各国所重视。
导致RC有源滤波器、数字滤波器、开关电容滤波器和电荷转移器等各种滤波器的飞速发展,到70年代后期,上述几种滤波器的单片集成已被研制出来并得到应用。80年代,致力于各类新型滤波器的研究,努力提高性能并逐渐扩大应用范围。90年代至现在主要致力于把各类滤波器应用于各类产品的开发和研制。当然,对滤波器本身的研究仍在不断进行。
我国广泛使用滤波器是50年代后期的事,当时主要用于话路滤波和报路滤波。经过半个世纪的发展,我国滤波器在研制、生产和应用等方面已纳入国际发展步伐,但由于缺少专门研制机构,集成工艺和材料工业跟不上来,使得我国许多新型滤波器的研制应用与国际发展有一段距离。
有源滤波器由下列一些有源元件组成:运算放大器、负电阻、负电容、负电感、频率变阻器(FDNR)、广义阻抗变换器(GIC)、负阻抗变换器(NIC)、正阻抗变换器(PIC)、负阻抗倒置器(NII)、正阻抗倒置器(PII)、四种受控源,另外,还有病态元件极子和零子。
1965年单片集成运算放大器问世后,为有源滤波器开辟了广阔的前景。70年代初期,有源滤波器发展引人注目,1978年单片RC有源滤波器问世,为滤波器集成迈进了可喜的一步。由于运放的增益和相移均为频率的函数,这就限制了RC有源滤波器的频率范围,一般工作频率为20kHz左右,经过补偿后,工作频率也限制在100kHz以内。1974年产生了更高频的RC有源滤波器,使工作频率可达GB/4(GB为运放增益与带宽之积)。由于R的存在,给集成工艺造成困难,于是又出现了有源C滤波器:就是滤波器由C和运放组成。这样容易集成,更重要的是提高了滤波器的精度,因为有源C滤波器的性能只取决于电容之比,与电容绝对值无关。但它有一个主要问题:由于各支路元件均为电容,所以运放没有直流反馈通道,使稳定性成为难题。1982年由Geiger、Allen和Ngo提出用连续的开关电阻(SR)去替代有源RC滤波器中的电阻R,就构成了SRC滤波器,它仍属于模拟滤波器。但由于采用预置电路和复杂的相位时钟,使这种滤波器发展前途不大。
总之,由RC有源滤波器为原型的各类变种有源滤波器去掉了电感器,体积小,Q值可达1000,克服了RLC无源滤波器体积大,Q值小的缺点。但它仍有许多课题有待进一步研究:理想运放与实际特性的偏差的研究;由于有源滤波器混合集成工艺的不断改进,单片集成有待进一步研究;应用线性变换方法探索最少有源元件的滤波器需要继续探索;元件的绝对值容差的存在,影响滤波器精度和性能等问题仍未解决;由于R存在,集成占芯片面积大,电阻误差大(20%~30%),线性度差等缺点,使大规模集成仍然有困难。尽管有这么多问题,RC有源滤波器的理论和应用仍在持续发展中。

就我目前知道的光学滤波原理都是基于光的干涉产生的。任何光通过不连续的界面都会产生干涉(例如光经过玻璃),在不考虑吸收,色散等因素的影响下(一般不可能,目前貌似还没有一种材料能够在整个电磁波谱内全透),界面反射光是一种振荡形式,在有的波长透过率很高,有些波长透过率很低,透射率也类似;由于工业需求,对于在某一些波段透过率很高,另一写波段透过率很低的光学界面伴随着光学镀膜技术也已趋成熟,通过在基底上面镀一定厚度和折射率的材料,使得在某一波段光学增透膜,增反膜,偏振膜得到发展,其滤波性能也大大提高;随着激光器发展需要,由于激光器输出光只在某一波长极大,所以要求光学滤波器输出具有极小的半高宽,所有光学能量集中在这一波长输出,所以FP滤波器也应运而生,通过在两面反射镜之间夹上一些材料(真空亦可),可以大大提高滤波器输出半高宽。其实目前利用的滤波器我只知道一些,FP滤波器,马克尔逊干涉仪,马赫增德尔干涉仪,光学增透增反膜等,都利用分振幅多光束干涉;还有菲尼尔双面镜和双棱镜,劳埃棱镜,比耶对切棱镜都利用分波面多光束干涉。反正我觉得光学滤波器都是基于光的干涉原理形成的,或者说光的衍射原理。两者其实是对等的!

光学微结构简介(《光学微结构及其应用》专栏的序言)
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YIG晶向系列 (一)
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求一篇有关信息光学论文,比如激光全息技术研究进展什么的
而伴随光全息学的发展也产生一些光全息技术应用,比如高分辨率成像,漫射介质成像,空间滤波,特征识别,信息储存与编码,精密干涉测量,振动分析,等高线测量,三维图象显示等方面的用途。 本论文将就当代光全息学的研究与应用两大课题进行学术研究 一. 当代光全息学研究 球面透镜不仅能形成光振幅分布的影象,而且易形成该分布的...

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什么是低通滤镜?
低通滤镜是一种特殊的光学滤镜,主要作用是消除影像中的摩尔纹,通过降低影像中的高频光信息来实现这一功能。低通滤镜,也被称为低通滤波器或光学低通滤波器,在摄影领域扮演着关键角色。它通常安装在相机传感器的前方,作为相机系统的一部分,用于过滤掉光线中的高频部分,从而减轻或消除摩尔纹现象。摩尔纹...

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光学滤波器属于什么行业
光学光电子行业。光学滤波器属于光学光电子行业,学光电子行业协会,经国务院批准成立于1987年初,是全国从事光学光电子科研、生产和教学的企、事业单位自愿组合的,民政部批准法人资格的社会团体。

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