Un espejo dicroico de paso largo (también conocido como divisor de haz dicroico de paso largo) es un filtro óptico especializado que separa la luz según su longitud de onda. Su función principal es reflejar las longitudes de onda más cortas y permitir que las longitudes de onda más largas lo atraviesen (se transmitan).
Estos componentes son esenciales en la microscopía de fluorescencia, los sistemas multiláser y el análisis espectral, donde actúan como el principal «controlador de tráfico» para dirigir los distintos colores de la luz.
Principio de funcionamiento
- Orientación: El espejo suele orientarse con un 45° ángulo de incidencia (AOI) respecto a la fuente de luz incidente.
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Mecanismo:
- Reflexión (longitudes de onda cortas): La luz con una longitud de onda inferior al punto de corte incide sobre la superficie del espejo y se refleja 90°.
- Transmisión (longitudes de onda largas): La luz con una longitud de onda superior al punto de corte atraviesa directamente el sustrato de vidrio.
Terminología clave
- Longitud de onda de corte inferior: La longitud de onda específica en la que el filtro pasa de reflejar a transmitir la luz. Técnicamente, se define como el punto en el que la transmisión alcanza el 50% de su valor máximo.
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- Contexto: Un «paso largo de 500 nm» reflejará la luz por debajo de 500 nm y transmitirá la luz por encima de 500 nm.
- Banda de reflexión (banda de bloqueo): La región espectral en la que el componente refleja la luz incidente. En un filtro dicroico de paso largo, esta comprende las longitudes de onda más cortas (por debajo de la longitud de onda de inicio de transmisión). En esta región se desea una reflectividad alta (>98%) para conservar la intensidad de la señal.
- Banda de transmisión (banda de paso): La región espectral en la que el componente transmite la luz incidente. En un filtro dicroico de paso largo, esta comprende las longitudes de onda más largas (por encima de la longitud de onda de inicio de transmisión).
- Ancho de transición (pendiente): La rapidez del cambio entre la banda de reflexión y la banda de transmisión. Una pendiente «pronunciada» (p. ej., <5 nm) es fundamental para separar longitudes de onda muy próximas entre sí.
Características espectrales
En una gráfica de transmisión (Transmisión % frente a longitud de onda), un espejo dicroico de paso largo se asemeja a una función «escalón» que sube.
- El «ascenso»: La gráfica comienza con una transmisión de ≈ 0% (zona de reflexión) para longitudes de onda UV/azules y aumenta bruscamente hasta una transmisión de >90% para longitudes de onda verdes/rojas/IR.
Ejemplo de aplicación: microscopía de fluorescencia (DMLP505)
Un ejemplo estándar del sector es el 505 nm dicroico de paso largo (DMLP505), ampliamente utilizado para visualizar la proteína verde fluorescente (GFP).
- Longitud de onda de inicio de transmisión: 505 nm
- Banda de reflexión: 380 nm - 495 nm (Azul/UV)
- Banda de transmisión: 515 nm - 700+ nm (verde/rojo)
Cómo funciona en la práctica:
- Excitación: Una fuente de luz azul (470 nm) incide en el espejo. Dado que 470 nm < 505 nm, el espejo refleja la luz azul hacia la muestra para excitar la GFP.
- Emisión: La muestra brilla y emite luz verde (525 nm). Esta luz regresa al espejo. Dado que 525 nm > 505 nm, el espejo transmite la luz verde directamente a la cámara.
