超越傳統(tǒng)偏振片極限：從VIS到IR，揭秘線柵偏振片如何重塑光學(xué)傳感與檢測？

導(dǎo)語

在機(jī)器視覺與光學(xué)傳感領(lǐng)域，“光"既是信息的載體，也是干擾的源頭。

你是否遇到過這樣的棘手場景：

• 紅外相機(jī)拍攝金屬件時(shí)，反光導(dǎo)致圖像過曝，算法無法識別？

• 車載HUD在高溫暴曬下，普通偏振膜起泡失效？

• 大角度入射光導(dǎo)致偏振分光棱鏡（PBS）性能驟降，鬼影重重？

如果傳統(tǒng)的吸收型偏振片已無法滿足你的苛刻需求，那么，是時(shí)候認(rèn)識一下線柵偏振片（WGF）了。

這種基于納米級鋁線柵結(jié)構(gòu)的薄膜技術(shù)，正以其超寬波段、較強(qiáng)耐候性和靈活的加工性，成為光學(xué)系統(tǒng)的“隱形護(hù)盾"。今天，我們就來深度拆解WGF的技術(shù)內(nèi)核與實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用。

一、什么是線柵偏振片？

不僅僅是“偏振"，更是“寬頻"與“耐候"的代名詞

不同于利用碘分子或染料吸收光線的傳統(tǒng)偏振片，線柵偏振片采用的是一種精密的物理結(jié)構(gòu)——鋁線柵。

這種結(jié)構(gòu)賦予了它獨(dú)特的“二向色性"：

• 透射： 垂直于柵線的偏振光順利通過。

• 反射： 平行于柵線的偏振光被像鏡子一樣反射回去（而非吸收轉(zhuǎn)化為熱量）。

正是這種獨(dú)特的機(jī)制，讓W(xué)GF擁有了傳統(tǒng)偏振片難以企及的三大核心優(yōu)勢：

1. 從可見光到紅外的“全域制霸"

普通偏振片在紅外波段往往失效，而WGF的有效范圍覆蓋了可見光（VIS）到紅外（IR），甚至延伸至太赫茲波段。

• 典型應(yīng)用： 850nm/940nm 面部識別、1550nm LiDAR、SWIR短波紅外檢測。

2. 極低的熱吸收，無懼高溫

傳統(tǒng)偏振片吸收光線后會發(fā)熱，容易老化、褪色甚至燒毀。WGF通過反射不需要的光，自身吸熱極低。

• 實(shí)測表現(xiàn)： 在汽車HUD、高亮度投影照明等高溫高濕環(huán)境下，依然保持穩(wěn)定的光學(xué)性能。

3. 廣角視野，性能不打折

在偏振分光棱鏡（PBS）應(yīng)用中，當(dāng)光線入射角（AOI）增大時(shí)，傳統(tǒng)膜層性能會劇烈波動(dòng)。而WGF具有低入射角依賴性，即使在大角度下也能維持高對比度和透過率。

二、機(jī)器視覺的“火眼金睛"：WGF的實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用

光說參數(shù)不練假把式。在實(shí)際的工業(yè)與科技場景中，WGF是如何解決問題的？

場景一：紅外成像與安防（去除雜散光）

在夜間監(jiān)控或紅外補(bǔ)光場景下，玻璃窗、水面或物體表面的反光會形成“光幕"，遮擋目標(biāo)細(xì)節(jié)。

解決方案：在紅外光源前加裝WGF面板，在鏡頭前加裝WGF濾鏡，并調(diào)整至正交狀態(tài)（Cross-Polarization）。

效果： 鏡面反射光被濾除，漫反射光被保留。原本“白茫茫"的畫面瞬間清晰，靜脈識別、虹膜識別的準(zhǔn)確率大幅提升。

場景二：工業(yè)檢測（透視“隱形"缺陷）

在食品分揀或半導(dǎo)體檢測中，如何發(fā)現(xiàn)不透明包裝袋里的異物？或者識別同色液體的污染物？

解決方案：利用WGF的寬波段特性進(jìn)行透射光觀察。許多聚合物材料具有雙折射性（相襯效應(yīng)），在正交偏振下，背景變黑，而異物或應(yīng)力區(qū)域會“發(fā)光"。

案例： 檢測裝滿水的不透明袋子中的聚合物碎片。在1200nm紅外波段下配合WGF，肉眼不可見的碎片清晰顯形。

場景三：車載與LiDAR（抗干擾）

自動(dòng)駕駛的LiDAR（激光雷達(dá)）最怕什么？怕干擾信號。

WGF可作為隔離器，防止發(fā)射光直接反射回接收端造成“致盲"，同時(shí)在HUD（抬頭顯示）中承受擋風(fēng)玻璃后的高溫炙烤，確保圖像不發(fā)生色偏和畸變。

三、靈活多變：不僅是膜，更是組件

為了適應(yīng)不同的光學(xué)系統(tǒng)，WGF不再是一張簡單的膜，而是演化出了多種形態(tài)。

1. 相機(jī)濾鏡（即插即用）

無需復(fù)雜的改裝，我們提供適配主流鏡頭的WGF濾鏡（M40.5 - M77等多種口徑）。

• 特點(diǎn)： 雙層結(jié)構(gòu)（線柵膜+玻璃），內(nèi)置旋轉(zhuǎn)框可自由調(diào)節(jié)偏振軸。

• 參數(shù)： 單體透光率~40%，消光比高達(dá)1500（850-1800nm平均值）。

2. 偏振分光棱鏡（PBS）

將WGF夾在棱鏡之間，或者制成平板式PBS。

• 優(yōu)勢： 相比介電膜PBS，WGF PBS在寬光譜和大角度入射下，顏色和偏振狀態(tài)更均勻，非常適合同軸落射照明系統(tǒng)。

3. 定制化加工

得益于優(yōu)異的柔韌性，WGF可以像普通膠片一樣加工：

• 模切/激光切割： 任意復(fù)雜形狀。

• 貼合： 可與玻璃、PC、PMMA甚至曲面透鏡（VR應(yīng)用）優(yōu)秀貼合。

• 照明面板： 提供大尺寸（如80x600mm）面板，直接用于產(chǎn)線光源。

四、選型指南：如何找到適合你的WGF？

我們提供多種等級的WGF產(chǎn)品，滿足不同層級需求：

• SC12N（無膠粘劑）： 適合對厚度敏感或需自行后續(xù)處理的場景。

• SC12A（線柵層帶膠）： 保護(hù)精細(xì)的線柵結(jié)構(gòu)。

選型三要素：

1.工作波長： 是可見光、近紅外（NIR）還是短波紅外（SWIR）？

2.應(yīng)用環(huán)境： 是否有高溫、高濕或強(qiáng)紫外線風(fēng)險(xiǎn)？

3.安裝方式： 需要貼合透鏡、作為獨(dú)立濾光片還是集成在光源中？

結(jié)尾

在光學(xué)檢測精度要求日益嚴(yán)苛的今天，“看得見"已經(jīng)不夠，我們需要“看得清、看得準(zhǔn)、看得穩(wěn)"。

線柵偏振片（WGF）以其獨(dú)特的金屬納米結(jié)構(gòu)，打破了傳統(tǒng)偏振技術(shù)的波長與耐候壁壘。無論是為自動(dòng)駕駛的LiDAR保駕護(hù)航，還是讓工業(yè)相機(jī)的缺陷檢測能力躍升一個(gè)臺階，WGF都是您光學(xué)系統(tǒng)中剛需的“性能倍增器"。

拒絕反光干擾，無懼高溫挑戰(zhàn)。如果您正在為光學(xué)系統(tǒng)的雜散光、鬼影或耐候性問題發(fā)愁，不妨嘗試一下WGF帶來的改變。