Im Allgemeinen nicht.
Es wird nicht empfohlen, Standard-Interferenzfilter als dichroitische Spiegel zur Reflexion der geblockten Wellenlängen zu verwenden, auch wenn ihr Aufbau ähnlich erscheinen mag.
Obwohl beide dünne dielektrische Schichten zur Lichtsteuerung verwenden, führt der Einsatz eines Standardfilters in einem dichroitischen Aufbau zu mehreren erheblichen optischen Problemen. Im Folgenden sind die wichtigsten Gründe aufgeführt, weshalb sie nicht austauschbar sind:
1. Verschiebung durch den Einfallswinkel (AOI)
Standardinterferenzfilter werden fast immer für den Einsatz bei einem senkrechten Einfallswinkel (0°) ausgelegt und spezifiziert. Dichroitische Spiegel hingegen sind in der Regel für die Strahlteilung bei einem Winkel von 45° ausgelegt.
Wenn Sie einen Standard-Interferenzfilter um 45° neigen, um ihn als Spiegel zu verwenden, ändert sich die optische Weglänge durch die Dünnschichten. Dies verursacht ein als „Blauverschiebung“ bezeichnetes Phänomen, bei dem sich die Zentralwellenlänge und das Transmissionsband zu kürzeren Wellenlängen verschieben.
Zusätzlich spaltet sich die Filterleistung bei einer Neigung von 45° abhängig vom Polarisationszustand des Lichts auf (s-Polarisation und p-Polarisation). Diese Polarisationsaufspaltung beeinträchtigt die Steilheit der Filterflanken und erzeugt ein verzerrtes, unvorhersehbares Transmissions- und Reflexionsband.
2. Blockierungsmethode: Absorption im Vergleich zu Reflexion
Selbst wenn Sie die Blauverschiebung berücksichtigen, stellt sich die Frage, wie der Filter mit dem gesperrten Licht umgeht.
- Volldielektrische, hartbeschichtete Filter: Moderne hochwertige Bandpassfilter sind vollständig dielektrisch und sperren Wellenlängen außerhalb des Durchlassbereichs ausschließlich durch Reflexion. Theoretisch werden diese Filter die gesperrten Wellenlängen reflektieren, dennoch treten weiterhin die oben genannten Probleme mit der AOI-Verschiebung auf.
- Herkömmliche Filter / Metall-Dielektrikum-Filter: Viele Standardfilter verwenden absorbierendes Farbglas oder Metall-Dielektrikum-Beschichtungen, um Licht außerhalb des Durchlassbereichs zu sperren (häufig als „Außerbandblockung“ bezeichnet). Wenn ein Filter eine bestimmte Wellenlänge durch Absorption sperrt, absorbiert er dieses Licht und wandelt es in Wärme um, anstatt es zu reflektieren. Daher ist er als Spiegel für diese Wellenlänge völlig ungeeignet.
3. Geisterbilder und Reflexionen an der zweiten Oberfläche
Dichroitische Spiegel sind speziell darauf ausgelegt, „Geisterbilder“ zu minimieren. Ihre Rückseite ist üblicherweise mit einer Antireflexbeschichtung (AR) versehen, die für einen Winkel von 45° optimiert ist.
Ein Standardinterferenzfilter verfügt üblicherweise über AR-Beschichtungen, die für 0° optimiert sind, oder manchmal über überhaupt keine AR-Beschichtung auf der Rückseite. Wenn Licht bei 45° daran reflektiert wird, reflektiert die Hauptbeschichtung das gesperrte Licht, aber auch die Rückseite reflektiert einen kleinen Anteil des transmittierten Lichts. Dadurch entstehen leicht versetzte Sekundärstrahlen (Geisterreflexionen), die den optischen Aufbau beeinträchtigen können.
Zusammenfassung
Wenn Strahlen wellenlängenabhängig geteilt oder kombiniert werden sollen, sollten Sie einen speziell dafür ausgelegten dichroitischen Spiegel oder Strahlteiler verwenden. Diese Komponenten sind mit einer speziellen Beschichtung versehen, damit sie bei einem Winkel von 45° effektiv arbeiten, ohne die Polarisation übermäßig aufzuspalten. Zudem gewährleisten sie, dass die gesperrten Spektralbänder reflektiert und nicht absorbiert werden.
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