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Kurzpassfilter

Kurzpassfilter

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Was ist ein Kurzpassfilter?

Ein Kurzpassfilter ist ein optischer Filter, der Licht mit einer Wellenlänge, die kürzer als die Grenzwellenlänge ist, durchlässt, während längere Wellenlängen blockiert werden. Kurzpassfilter werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, beispielsweise im Laserschutz, in der Photometrie und in der Spektroskopie. Einige Merkmale von Kurzpassfiltern sind:

  • Sie verfügen über eine steile Grenzflanke, die den Übergang zwischen Bereichen mit hoher Transmission und hoher Unterdrückung definiert.
  • Sie verfügen über eine hohe optische Dichte (OD), die die Lichtblockierfähigkeit des Filters misst.
  • Sie verfügen über eine hohe Transmission im Durchlassbereich, die nahe bei 100 % liegt.
  • Sie können mit Langpassfiltern kombiniert werden, um benutzerdefinierte Bandpassfilter zu erstellen.

Wichtige Spezifikationen für Kurzpassfilter

Einige wichtige Spezifikationen von Kurzpassfiltern sind:

  • Grenzwellenlänge: Dies ist die Wellenlänge, bei der der Filter 50 % der maximalen Transmission erreicht. Sie bestimmt die Obergrenze des Durchlassbereichs und die Untergrenze des Sperrbereichs.
  • Übertragungsbereich: Dies ist der Wellenlängenbereich, über den der Filter Licht mit hoher Effizienz überträgt. Er wird normalerweise durch die minimale und maximale Wellenlänge des Durchlassbereichs angegeben.
  • Sperrbereich: Dies ist der Wellenlängenbereich, über den der Filter Licht mit hoher Dämpfung blockiert. Er wird normalerweise durch die minimale und maximale Wellenlänge des Sperrbereichs angegeben.
  • Steigung: Dies ist die Bandbreite, über die der Filter von hoher Transmission zu hoher Blockierung wechselt. Sie wird normalerweise als Prozentsatz der Grenzwellenlänge ausgedrückt. Eine kleinere Steigung entspricht einem schärferen Übergang und einem schmaleren Übergangsbereich.
  • Optische Dichte: Dies ist ein Maß für die Lichtblockierfähigkeit des Filters unter Berücksichtigung aller Dämpfungsformen. Sie wird normalerweise als logarithmische Skala ausgedrückt, wobei OD = -log(T), wobei T die Durchlässigkeit ist. Eine höhere OD bedeutet eine geringere Durchlässigkeit und eine höhere Dämpfung.

Anwendungsfälle für Kurzpassfilter

  • Zum Schutz vor Laserstrahlen werden häufig Kurzpassfilter verwendet, die schädliche Laserstrahlung blockieren und nur sicheres sichtbares Licht durchlassen. Die Grenzwellenlänge dieser Filter sollte der Wellenlänge des Lasers entsprechen oder darunter liegen. Wenn der Laser beispielsweise eine Wellenlänge von 1064 nm hat, kann ein Kurzpassfilter mit einer Grenzwellenlänge von 1050 nm oder darunter verwendet werden.
  • In der Photometrie werden Kurzpassfilter häufig verwendet, um die Lichtintensität oder Helligkeit einer Quelle oder eines Objekts zu messen. Indem nur eine Farbe oder ein Farbbereich durch die Quelle oder das Objekt geleitet wird, kann die Leuchtdichte oder Strahldichte dieser Farbe mit einem Fotodetektor gemessen werden. Wenn die Quelle oder das Objekt beispielsweise eine Spitzenemission bei 650 nm aufweist, kann ein Kurzpassfilter mit einer Grenzwellenlänge von 660 nm oder weniger verwendet werden, um nur rotes Licht durchzulassen. Der Fotodetektor kann dann messen, wie viel rotes Licht von der Quelle oder dem Objekt emittiert wird.
  • Bei der Spektroskopie werden Kurzpassfilter häufig verwendet, um bestimmte Spektrallinien oder Bänder aus einer Breitbandquelle zu isolieren. Indem nur kürzere Wellenlängen durch die Quelle geleitet werden, können längere Wellenlängen, die die Analyse beeinträchtigen könnten, blockiert werden. Wenn die Quelle beispielsweise eine Spektrallinie bei 589 nm enthält, kann ein Kurzpassfilter mit einer Grenzwellenlänge von 590 nm oder weniger verwendet werden, um nur gelbes Licht durchzulassen. Das Spektrometer kann dann messen, wie viel gelbes Licht von der Probe absorbiert oder emittiert wird.

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