Notch-Filter

Ein Kerbfilter ist ein optischer Filtertyp, der selektiv ein schmales Wellenlängenband ablehnt, während er alle anderen durchlässt. Er kann verwendet werden, um unerwünschte Lichtquellen wie Laserlinien, Umgebungslicht oder Fluoreszenzemission daran zu hindern, einen Detektor oder Sensor zu erreichen. Ein Kerbfilter kann auch verwendet werden, um bestimmte spektrale Merkmale wie Absorptionslinien, Emissionslinien oder Raman-Spitzen aus einem komplexen Spektrum zu isolieren.

Merkmale eines Notchfilters

  • Hohe Unterdrückung: Ein Sperrfilter kann innerhalb des Unterdrückungsbereichs sehr hohe optische Dichtewerte (OD) erreichen, die typischerweise zwischen OD 3 und OD 6 liegen. Dies bedeutet, dass die Intensität des unterdrückten Lichts um mehrere Größenordnungen reduziert wird.
  • Geringe Einfügungsdämpfung: Ein Sperrfilter hat nur minimale Auswirkungen auf die Übertragung der gewünschten Wellenlängen außerhalb des Sperrbandes. Die Einfügungsdämpfung, also das Verhältnis der übertragenen Leistung zur einfallenden Leistung, beträgt normalerweise weniger als 5 %.
  • Steile Kanten: Ein Sperrfilter hat sehr scharfe Übergänge zwischen dem Sperrband und den Übertragungsbändern. Die Steigung, also die Änderung der optischen Dichte pro Nanometer, kann bis zu 1,5 OD/nm betragen.
  • Anpassbare Bandbreite: Ein Sperrfilter kann je nach Anwendungsanforderungen mit schmaler oder breiter Bandbreite ausgelegt werden. Die Bandbreite, also die volle Breite bei halbem Maximum (FWHM) des Sperrbands, kann von weniger als 1 nm bis über 100 nm variieren.

Wichtige Spezifikationen des Notchfilters

  • Mittenwellenlänge: Die Wellenlänge, bei der die Übertragung maximal ist.
  • Bandbreite: Die Breite des Übertragungsbandes, gemessen an Halbmaximumpunkten auf beiden Seiten der Mittenwellenlänge. Sie wird auch als volle Breite bei halbem Maximum (FWHM) bezeichnet.
  • Optische Dichte: Das Maß dafür, wie viel Licht vom Filter außerhalb des Übertragungsbands blockiert wird. Es wird als logarithmisches Verhältnis von einfallender und durchgelassener Leistung ausgedrückt. Eine höhere optische Dichte bedeutet eine tiefere Blockierung.
  • Grenzwellenlängen: Die Wellenlängen, bei denen die Transmission auf beiden Seiten des Transmissionsbandes auf einen bestimmten Wert abfällt, normalerweise 50 % oder 10 %. Sie bestimmen die Steilheit des Übergangs zwischen Bereichen mit hoher und niedriger Transmission.
  • Sperrbereich: Der Sperrbereich ist der Wellenlängenbereich, bei dem der Sperrfilter mindestens einen bestimmten OD-Wert blockiert, normalerweise OD 3 oder OD 4. Er gibt an, wie breit und tief der Sperrfilter unerwünschte Lichtquellen blockieren kann. Je breiter und tiefer der Sperrbereich, desto vielseitiger und robuster ist der Sperrfilter. Beispielsweise kann ein Sperrfilter mit einem Sperrbereich von 400 nm bis 700 nm bei OD 4 den größten Teil des sichtbaren Lichtspektrums blockieren.

Was ist OD und FWHM

  • OD steht für optische Dichte und ist ein Maß dafür, wie viel Licht von einem Filter außerhalb seines Transmissionsbereichs blockiert wird. Beispielsweise bedeutet eine OD von 2, dass nur 1 % des einfallenden Lichts durchgelassen wird, während eine OD von 4 bedeutet, dass nur 0,01 % des einfallenden Lichts durchgelassen wird.
  • FWHM steht für die volle Breite bei halbem Maximum und ist ein Maß dafür, wie breit das Übertragungsband eines Filters ist. Eine FWHM von 10 nm bedeutet beispielsweise, dass der Filter Wellenlängen innerhalb von 5 nm auf beiden Seiten seiner Mittenwellenlänge mit der Hälfte seines Spitzenübertragungswerts überträgt.

Nachricht an uns