Kategorie: Notch-Filter

Einführung der Komponente

Optische Sperrfilter, auch Bandsperr- oder Bandreflektionsfilter genannt, sind so konzipiert, dass sie die meisten Wellenlängen des Lichts mit minimalem Intensitätsverlust durchlassen, während sie Licht innerhalb eines bestimmten, engen Wellenlängenbereichs (dem Sperrband) auf ein sehr niedriges Niveau dämpfen. Diese Filter sind im Wesentlichen das Gegenteil von Bandpassfiltern, die Licht innerhalb eines kleinen Wellenlängenbereichs durchlassen und Licht außerhalb dieses Bereichs ablehnen. Sperrfilter sind besonders nützlich in Anwendungen, in denen es notwendig ist, Licht einer bestimmten Laserwellenlänge zu blockieren, während andere Wellenlängen mit hoher Übertragungseffizienz passieren können. Dies macht sie für verschiedene wissenschaftliche und medizinische Anwendungen unverzichtbar, in denen Laserlicht selektiv herausgefiltert werden muss.

Wichtige Spezifikationen der Komponente

Übermittlung und Sperrung

• Kerbfilter bieten eine hohe Transmission (> 90 %) in den Durchlassbändern und eine tiefe Laserlinienblockierung (optische Dichte, OD > 6) innerhalb des Sperrbands. Dadurch wird sichergestellt, dass die angegebene Laserwellenlänge wirksam blockiert wird, während andere Wellenlängen mit minimalem Verlust durchgelassen werden.

Spektrale Leistung

• Das Sperrband ist typischerweise schmal und hat eine Bandbreite von etwa 3 % der Laserwellenlänge. Diese schmale Sperrbandbreite gewährleistet eine präzise Sperrung der Laserlinie, ohne die umgebenden Wellenlängen wesentlich zu beeinflussen.

Umweltverträglichkeit und Langlebigkeit

• Kerbfilter werden häufig mit hartbeschichteter Dünnschichttechnologie auf polierten Glassubstraten hergestellt, was eine ausgezeichnete Umweltverträglichkeit und eine hohe Laserzerstörschwelle (> 1 J/cm²) bietet. Dadurch sind sie für den Einsatz unter unterschiedlichsten Bedingungen geeignet.

Abhängigkeit vom Einfallswinkel (AOI)

• Die Leistung von Kerbfiltern kann vom Einfallswinkel abhängen. Mit zunehmendem AOI verschiebt sich die zentrale Wellenlänge des Sperrbereichs zu kürzeren Wellenlängen. Viele Filter sind jedoch so ausgelegt, dass ihre Leistung innerhalb eines AOI von ±3° erhalten bleibt.

Mehrfach-Notchfilter

• Einige Sperrfilter sind in Mehrfachsperrkonfigurationen erhältlich, die das Blockieren mehrerer Laserlinien gleichzeitig ermöglichen. Dies ist insbesondere bei komplexen optischen Systemen mit mehreren Laserquellen nützlich.

Eine Fallstudie zur Auswahl der Komponente

Bei der Auswahl eines Kerbfilters müssen mehrere Faktoren berücksichtigt werden:

Bewerbungsvoraussetzungen

• Bestimmen Sie die spezifische Laserwellenlänge, die blockiert werden muss. Bei der Raman-Spektroskopie ist es beispielsweise wichtig, das Pumplaserlicht zu blockieren, um ein gutes Signal-Rausch-Verhältnis zu erreichen.

Spektralbereich

• Wählen Sie einen Filter mit einem extrem breiten Durchlassband, wenn die Anwendung eine Übertragung über einen breiten Spektralbereich erfordert, beispielsweise von UV bis Nahinfrarot.

Umgebungsbedingungen

• Stellen Sie sicher, dass der Filter langlebig ist und den Umgebungsbedingungen der Anwendung standhält. Hartbeschichtete Dünnschichtfilter sind im Allgemeinen zuverlässiger und haben eine höhere Laserzerstörschwelle.

Einfallswinkel

• Berücksichtigen Sie den Winkel, in dem das Licht auf den Filter auftrifft. Wenn zu erwarten ist, dass der AOI variiert, wählen Sie einen Filter mit minimalen Leistungsschwankungen über den erwarteten AOI-Bereich.

Typische Anwendungen und Einsatzzweck des Bauteils

Raman-Spektroskopie

• Kerbfilter sind in der Raman-Spektroskopie unverzichtbar, um das Pumplaserlicht zu blockieren und so das Signal-Rausch-Verhältnis des Raman-Signals zu verbessern. Dies ermöglicht genauere Messungen und eine bessere spektrale Auflösung.

Laserbasierte Fluoreszenzinstrumente

• In Fluoreszenzinstrumenten helfen Sperrfilter dabei, das Anregungslaserlicht zu blockieren, während die Fluoreszenzemission durchgelassen wird. Dies verbessert die Empfindlichkeit und Genauigkeit von Fluoreszenzmessungen.

Biomedizinische Lasersysteme

• In biomedizinischen Lasersystemen werden Sperrfilter eingesetzt, um das Laserlicht selektiv zu blockieren. Dies ist von entscheidender Bedeutung für die Sicherheit und stellt sicher, dass nur die gewünschten Wellenlängen mit biologischen Proben interagieren.

Lasersicherheitsanwendungen

• Mit Notchfiltern können bestimmte Laserwellenlängen blockiert werden. Dies erhöht die Sicherheit in Umgebungen mit mehreren Laserquellen. Dies trägt dazu bei, eine versehentliche Exposition gegenüber schädlichem Laserlicht zu verhindern.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass optische Sperrfilter vielseitige Komponenten sind, die in verschiedenen optischen Systemen eine entscheidende Rolle spielen, indem sie bestimmte Laserwellenlängen selektiv blockieren und andere Wellenlängen mit hoher Effizienz durchlassen. Ihre hohe Transmission, tiefe Blockierung und Umweltverträglichkeit machen sie in einer Reihe wissenschaftlicher und medizinischer Anwendungen unverzichtbar.