Los filtros ópticos deben diseñarse con precisión para ajustarse a la emisión espectral específica de la fuente de luz utilizada en microscopía de fluorescencia. Los requisitos de los filtros varían considerablemente según la fuente de iluminación.
| Fuente de luz | Características del espectro de salida | Implicaciones para el diseño del filtro | Ventajas | Desventajas |
|---|---|---|---|---|
| Lámpara de arco de mercurio (HBO) | Espectro discontinuo concentrado en líneas espectrales estrechas (con una anchura de ~10 nm). Alta intensidad (luminancia/radiancia) en las regiones UV y visible. | Los filtros de excitación deben transmitir una o varias líneas específicas del mercurio. Pueden utilizarse filtros de banda ancha, pero existe el riesgo de aumentar el ruido de autofluorescencia. | La fuente más común históricamente; alta intensidad/luminancia. | Emisión discontinua. Vida útil nominal corta (~200 horas). |
| Lámpara de arco de xenón (XBO) | Espectro relativamente continuo en el rango visible. Emisión mucho mayor en el infrarrojo cercano (NIR). | Los filtros de excitación requieren un bloqueo excelente en el NIR (>800 nm). Los filtros deben soportar cargas térmicas más elevadas. | Preferida para análisis cuantitativos debido a su espectro continuo. | No es tan brillante como las lámparas de mercurio de potencia equivalente. El mayor tamaño del arco limita la cantidad de luz que puede enfocarse. Vida útil nominal corta (~400 horas). |
| Lámpara de arco de halogenuros metálicos | Espectro generalmente similar al de las lámparas de arco de mercurio, pero con mayor intensidad relativa entre las líneas de emisión. Alta potencia de salida en el IR. | Es necesario controlar la alta potencia de salida en el IR. | Larga vida útil (hasta 2000 horas). Alineación sencilla y estable gracias al reflector elíptico integrado. | El brillo promedio es similar al de las lámparas de arco de xenón debido al mayor tamaño del arco (~1.2 mm). |
| Diodo emisor de luz (LED) | La luz se emite en un ancho de banda espectral relativamente estrecho (10 to 40 nm FWHM). Hay un número limitado de bandas espectrales disponibles. La longitud de onda de pico varía entre lotes (hasta 20 nm). | Diseño simplificado del filtro de excitación. La estrecha banda espectral elimina la necesidad de intervalos de bloqueo amplios. | Larga vida útil (10,000+ horas). La salida puede controlarse con gran rapidez (del orden de milisegundos). Dentro de su banda estrecha, su brillo es casi equivalente al de las lámparas de arco. | Hay un número limitado de bandas espectrales disponibles y no se dispone de una fuente verde intensa. Existen variaciones entre lotes y la salida es sensible a la temperatura y la corriente (desplazamiento de hasta 5 nm). |
| Láseres (de estado sólido/DPSS) | Brillo extremadamente alto en bandas espectrales estrechas (monocromáticas). A menudo están polarizados. | Los filtros de excitación deben bloquear todo el espectro de salida (por ejemplo, la salida NIR a 1064 nm de los láseres DPSS). Los filtros deben atenuar la luz principalmente mediante reflexión para reducir la carga térmica. Los divisores de haz deben diseñarse teniendo en cuenta las condiciones de polarización. | Son omnipresentes en la microscopía confocal debido a su elevado brillo. | Requieren una calidad óptica más estricta (TWD, cuña) en todos los componentes de filtrado. Los filtros de excitación deben ser altamente reflectantes. |