Pennod 5: Gadael y Goleuni drwodd: Sut Mae Hidlwyr Pas Byr yn Gweithio

Mae hidlwyr optegol fel bownsar ar gyfer golau, yn rheoli pa donfeddi sy'n mynd drwodd a pha rai sy'n cael eu rhwystro. Mae hidlwyr llwybr byr yn hidlwyr gweledol sy'n caniatáu i donfeddi golau byrrach basio drwodd wrth rwystro tonfeddi hirach. Maent yn hanfodol mewn llawer o systemau ac offerynnau optegol, gan alluogi cymwysiadau o ffotograffiaeth ddigidol i dechnoleg laser.

Mae hidlwyr llwybr byr yn defnyddio effeithiau ymyrraeth i rwystro'r tonfeddi hirach yn yr ystod isgoch (IR) wrth drosglwyddo tonfeddi gweladwy byrrach. Maent yn cynnwys haenau lluosog o ddeunydd tryloyw, gwydr neu blastig yn aml, gyda mynegeion plygiannol gwahanol. Mae'r rhyngwynebau rhwng yr haenau hyn yn adlewyrchu rhywfaint o'r golau. Mae trwch yr haenau yn cael eu rheoli'n ofalus fel bod y tonfeddi gweladwy byrrach yn gallu mynd trwodd yn adeiladol tra bod y tonfeddi IR hirach yn cael eu hadlewyrchu a'u canslo.

Mae rhai hidlwyr llwybr byr yn defnyddio deunyddiau amsugnol sy'n amsugno'r tonfeddi IR hirach. Ond mae hidlwyr llwybr byr ymyrraeth, sy'n dibynnu ar briodweddau adlewyrchol, yn tueddu i ddarparu pwynt terfyn mwy miniog rhwng tonfeddi a drosglwyddir a thonfeddi sydd wedi'u blocio. Gallant hefyd drosglwyddo ystod ehangach o olau gweladwy. Efallai y bydd gan hidlwyr llwybr byr ymyrraeth hyd at 50 o haenau deuelectrig i ddarparu rhwystr cryf dros yr ystod IR.

Mae gan hidlwyr llwybr byr lawer o gymwysiadau hanfodol. Fe'u defnyddir yn gyffredin mewn ffotograffiaeth a delweddu digidol i rwystro golau IR, a all ystumio ymddangosiad delweddau lliw. Mae llawer o gamerâu yn defnyddio hidlydd pas byr arbennig sy'n rhwystro IR. Mae sbectol haul fel sbectol haul polariaidd neu sbectol 3D hefyd yn defnyddio hidlwyr pas cyflym i rwystro tonfeddi IR tra'n caniatáu golau gweladwy i basio drwodd.

Mewn sbectrosgopeg, mae hidlwyr pas-byr yn rhwystro tonfeddi hirach, felly dim ond amrediad byrrach dethol sydd angen ei fesur. Maent hefyd yn hanfodol mewn offerynnau optegol fel sbectrophotometers, interferometers, a fluorimeters. Mae technoleg laser hefyd yn defnyddio hidlwyr pas-byr wedi'u tiwnio i gynhyrchu golau ar donfeddi penodol. Mae microsgopeg yn defnyddio hidlwyr llwybr byr arbennig ar gyfer delweddu fflworoleuedd a delweddu IR.

Mae rhai datblygiadau mwy newydd yn gwella perfformiad hidlydd pas-byr a chymwysiadau. Mae dopio nanoronynnau yn darparu hidlwyr llwybr byr gyda llethrau torbwynt mwy serth, gan rwystro tonfeddi IR yn fwy cyflawn. Gellir addasu haenau aml-haenog ffilm denau i ddarparu hidlydd pas-byr ar bwyntiau terfyn manwl gywir ar gyfer defnyddiau arbenigol fel nanoddeunyddiau. Mae hidlwyr llwybr byr yn galluogi systemau optegol mwy cymhleth a chymwysiadau technegol mewn biotechnoleg, telathrebu, a meysydd uwch-dechnoleg eraill wrth i dechnoleg fynd rhagddi.

I grynhoi, mae hidlwyr optegol llwybr byr yn bwysig wrth reoli a thrin golau ar gyfer gwahanol gymwysiadau. Maent yn hanfodol mewn llawer o offerynnau a thechnolegau optegol sy'n siapio sut y gallwn synhwyro a rhyngweithio â'r byd o'n cwmpas. Bydd cynnydd parhaus mewn deunyddiau a gwneuthuriad yn arwain at ddefnydd hyd yn oed yn fwy eang o hidlwyr llwybr byr.