Filtro de paso de banda de 780nm

La luz de 780nm, una longitud de onda del infrarrojo cercano, presenta una gran capacidad de penetración en los tejidos, interferencia mínima de la luz visible y una respuesta de alta eficiencia en fotodetectores específicos;

Aplicación 1: En teledetección y monitorización ambiental, el filtro de paso de banda de 780nm aísla la luz infrarroja cercana característica reflejada por la vegetación para evaluar con precisión el contenido de clorofila y el estado de crecimiento de las plantas;

Aplicación 2: En la detección biomédica, este filtro separa las señales de marcaje fluorescente de 780nm y elimina el ruido de la luz de fondo para aumentar la sensibilidad de los citómetros de flujo o los microscopios de fluorescencia;

Aplicación 3: En dispositivos de comunicación por infrarrojos y visión nocturna, el filtro de paso de banda de 780nm elimina la interferencia de la luz parásita, lo que garantiza una transmisión estable de la señal y una alta inmunidad a las interferencias para LED infrarrojos o diodos láser.

US5657340A - Rubidium atomic clock with fluorescence optical pumping

US5657340A - Reloj atómico de rubidio con bombeo óptico por fluorescencia

Contexto: Esta patente describe un sistema de reloj atómico de alta precisión que utiliza átomos de rubidio-87 (87Rb). El sistema utiliza un láser de «bombeo» para excitar los átomos y un láser de «sondeo» para medir su estado. El láser de bombeo funciona exactamente a 780.2 nm (la línea de transición D2 del rubidio).

Uso del filtro: El filtro de paso de banda, denominado a menudo «filtro espectral» o «filtro de interferencia» en este contexto, se coloca en la trayectoria óptica entre la celda de gas y el fotodetector.

Función: Su función principal es la limpieza espectral y el aislamiento de la señal. El filtro está diseñado para transmitir la señal de fluorescencia específica (a menudo alrededor de 758nm o la propia transmisión de 780nm, según el método de detección) y rechazar la luz dispersada del láser de bombeo u otras fuentes de ruido de fondo. En algunas configuraciones descritas en patentes similares de relojes atómicos (como US11754979B2), se utiliza un filtro para rechazar la dispersión de 780nm mientras se transmite una longitud de onda de fluorescencia diferente. También puede utilizarse, a la inversa, para garantizar que solo la luz de bombeo pura de 780nm entre en la celda, filtrando la emisión espontánea amplificada (ASE) del diodo láser.

Resultado: El filtro garantiza que el fotodetector solo registre la señal correspondiente a la transición atómica relevante, lo que mejora considerablemente la relación señal-ruido (SNR). Esto proporciona una frecuencia de «tic» estable y de alta precisión para el reloj atómico, algo fundamental para los satélites GPS y las comunicaciones seguras.

US5731585A - Voigt filter (Atomic Line Filter)

US5731585A - Filtro de Voigt (filtro de línea atómica)

Contexto: Esta patente corresponde a un tipo específico de filtro de paso de banda ultraestrecho conocido como filtro de Voigt. Utiliza una celda de vapor de metal alcalino (que contiene cesio o rubidio), colocada entre polarizadores cruzados y sometida a un campo magnético. Las celdas de vapor de rubidio presentan líneas de absorción intensas en 780 nm.

Uso del filtro: El dispositivo completo es un filtro de paso de banda especializado. Sin embargo, los filtros dieléctricos de paso de banda estándar de 780nm suelen utilizarse junto con él como «prefiltros» para bloquear la luz muy alejada de la resonancia atómica, ya que el filtro de Voigt solo funciona en un intervalo estrecho.

Funcionamiento: El filtro Voigt utiliza la rotación magnetoóptica (efecto Faraday/Voigt) de la luz de 780nm al atravesar el vapor de rubidio. Solo la luz con la longitud de onda exacta de resonancia atómica (780 nm) gira lo suficiente para atravesar el segundo polarizador; todas las demás longitudes de onda quedan bloqueadas.

Resultado: Esto permite obtener una banda de paso ultraestrecha (ancho de banda inferior a 0.01 nm) que los filtros de interferencia convencionales no pueden igualar. Se utiliza en receptores LIDAR y en comunicaciones ópticas por espacio libre para rechazar la intensa luz solar de fondo mientras se detecta una débil señal láser de 780nm.