Un espejo dicroico de paso corto (también conocido como divisor de haz dicroico de paso corto) es un componente óptico especializado diseñado para transmitir luz con longitudes de onda inferiores a un punto de corte específico y reflejar luz con longitudes de onda superiores a dicho punto.
A diferencia de los filtros absorbentes, que bloquean la luz no deseada convirtiéndola en calor, los espejos dicroicos utilizan la interferencia de películas delgadas para separar la luz, lo que les confiere una alta eficiencia y los hace adecuados para aplicaciones de alta potencia. Normalmente están diseñados para funcionar con un ángulo de incidencia (AOI) de 45°.
Mecanismo de acción
- Transmisión (banda de paso): Para longitudes de onda más cortas que la longitud de onda de corte, las capas producen interferencia destructiva en la dirección de reflexión, lo que permite que la luz atraviese el sustrato.
- Reflexión (banda de bloqueo): Para longitudes de onda mayores que la longitud de onda de corte, las capas producen interferencia constructiva, lo que hace que la luz se refleje en la superficie (normalmente a 90° con respecto al haz incidente).
Especificaciones principales
- Longitud de onda de corte (λcorte): La longitud de onda específica en la que el componente pasa de transmitir a reflejar (definida como el punto de transmisión de 50%).
- Banda de transmisión: El intervalo espectral en el que la transmisión es alta (normalmente Tavg > 85% o 90%). Esta es la región de longitudes de onda «cortas».
- Banda de reflexión: El intervalo espectral en el que la reflexión es alta (normalmente Ravg > 95% o 98%). Esta es la región de longitudes de onda «largas».
- Pendiente del borde (anchura de transición): La distancia espectral (en nm) necesaria para pasar de la banda de paso a la banda de bloqueo. Los filtros dicroicos de alto rendimiento presentan bordes abruptos (p. ej., <5nm) para lograr una separación precisa de los colores.
- Ángulo de incidencia (AOI): El ángulo para el que está diseñado el espejo. La mayoría de los espejos dicroicos están optimizados para 45°. Su uso con otros ángulos desplaza la longitud de onda de corte.
Aplicaciones habituales
1. Microscopía de fluorescencia
Los filtros dicroicos de paso corto son esenciales para separar la luz de excitación de la luz de emisión.
Configuración: Un filtro dicroico de paso corto refleja hacia la muestra la luz de excitación de longitud de onda larga y transmite al detector la fluorescencia de longitud de onda corta emitida por la muestra. (Nota: Esta configuración es menos habitual que las configuraciones de paso largo, pero se utiliza con fluoróforos específicos).
2. Combinación de haces láser
Se utiliza para combinar dos haces láser diferentes en una única trayectoria óptica.
Ejemplo: Combinación de un láser verde (532 nm) y un láser rojo (640 nm).
- Espejo: Paso corto de 600nm.
- Acción: El haz verde (más corto) se transmite, mientras que el haz rojo (más largo) se refleja en la superficie frontal. El resultado son dos haces que se propagan por el mismo eje.
3. Espejos calientes (control térmico)
Un «espejo caliente» es un tipo específico de filtro dicroico de paso corto que se utiliza para proteger del calor los componentes ópticos sensibles.
- Funcionamiento: Transmite la luz visible (longitudes de onda cortas), pero refleja la radiación infrarroja (longitudes de onda largas/calor).
