二向色滤光片是一种非常精确的滤色器,用于选择性地使光通过,同时反射小范围内的其他颜色。相比之下,二向色镜和二向色反射镜的特征往往是反射光的颜色,而不是通过的颜色。
二向色滤光片过滤掉来自白色光源的光,产生人类认为颜色高度饱和的光。
二向色镜(通常称为冷镜)通常用于光源后面,以向前反射可见光,同时允许不可见的红外光从固定装置的背面射出。这种布置允许用较少的照明物体进行强烈照明。为此,许多石英卤素灯都有一个集成的二向色反射器,最初设计用于幻灯片投影仪,以避免幻灯片融化,但现在广泛用于室内家用和商业照明。通过去除多余的红色来提高白度;然而,如果在嵌入式或封闭式灯具中使用红外线,就会产生严重的火灾隐患,辐射到这些灯具中。对于这些应用,必须使用非冷光束(ALU或Silverback)灯。
二向色滤光片利用薄膜干涉的原理,在水面上产生与油膜相同的颜色。当光以一定角度照射到油膜上时,一些光从油的顶面反射,而一些光从与水接触的底面反射。由于从底部反射的光的传播路径略长,一些波长会因这种延迟而增强,而另一些波长则会被抵消,从而产生可见颜色。
在二向色镜或滤光器中,不是使用油膜来产生干涉,而是在玻璃基底上构建具有不同折射率的交替光学涂层层。具有不同折射率的层之间的界面产生相位反射,该相位反射选择性地增强某些波长的光并干扰其他波长的光。这些层通常通过真空沉积来添加。通过控制层的厚度和数量,可以将频率的通带调整到滤波器的宽度,并根据需要使其更宽或更窄。因为不需要的波长被反射而不是被吸收,所以二向色滤光器在操作期间不会吸收这种不需要的能量,因此不会成为通带中更多的所有能量)。
类似的二向色棱镜用于有意将白光分为各种色带的情况(例如,在彩色视频投影仪或彩色电视摄像机中)。然而,现在更常见的是,相机具有吸收滤波器阵列,以对单个CCD阵列上的单个像素进行滤波。
在荧光显微镜中,二向色滤光片充当分束器,将激发频率的照明直接引导到样品,然后在分析仪中拒绝相同的激发频率,但通过特定的发射频率。
一些液晶投影仪使用二向色滤光片而不是棱镜,将灯泡发出的白光在通过三个液晶单元之前分成三种颜色。
较旧的DLP投影仪通常通过色轮传输白色光源,色轮使用二向色滤波器来快速切换通过(单色)数字微镜设备发送的颜色。较新的投影仪可以使用激光或LED光源来直接发射所需波长的光。
它们被用作激光谐波分离器。它们通过选择性光谱反射和透射分离倍频激光系统的各种谐波分量。
二向色滤光器也被用于为高功率照明产品创建gobo。通过重叠最多四个彩色二向色滤镜来拍摄照片。
相机放大器的彩色头使用二向色滤光片来调整打印中的颜色平衡。