Suodattimien käyttö
Optiikkateollisuudessa eri spektrikaistoilla käytettävien suodattimien käyttö hyödyntää ensisijaisesti niiden aallonpituuden valintaominaisuuksia, mikä mahdollistaa tiettyjä toimintoja moduloimalla aallonpituutta, intensiteettiä ja muita optisia ominaisuuksia. Seuraavassa esitetään pääluokitukset ja vastaavat sovellusskenaariot:
Luokittelu spektriominaisuuksien perusteella:
1. Pitkäpäästösuodin (λ > raja-aallonpituus)
Tämän tyyppinen suodatin päästää läpi raja-aallonpituutta pidemmät aallonpituudet ja estää samalla lyhyempiä aallonpituuksia. Sitä käytetään yleisesti biolääketieteellisessä kuvantamisessa ja lääketieteellisessä estetiikassa. Esimerkiksi fluoresenssimikroskoopit käyttävät pitkäpäästöisiä suodattimia lyhytaaltoisen häiritsevän valon poistamiseen.
2. Lyhytpäästösuodin (λ < raja-aallonpituus)
Tämä suodatin läpäisee raja-aallonpituutta lyhyempiä aallonpituuksia ja vaimentaa pidempiä aallonpituuksia. Sillä on sovelluksia Raman-spektroskopiassa ja tähtitieteellisessä havainnoinnissa. Käytännön esimerkki on IR650-lyhytpäästösuodatin, jota käytetään turvallisuusvalvontajärjestelmissä infrapunahäiriöiden estämiseksi päivänvalossa.
3. Kapeakaistainen suodatin (kaistanleveys < 10 nm)
Kapeakaistaisia suodattimia käytetään tarkkaan havaitsemiseen esimerkiksi LiDAR- ja Raman-spektroskopiassa. Esimerkiksi BP525-kapeakaistasuodattimen keskeinen aallonpituus on 525 nm, puoliaallonleveys (FWHM) vain 30 nm ja huippuläpäisykyky yli 90 %.
4. Lovisuodatin (estokaistanleveys < 20 nm)
Loveussuodattimet on erityisesti suunniteltu vaimentamaan häiriöitä kapealla spektrialueella. Niitä käytetään laajalti lasersuojauksessa ja bioluminesenssikuvantamisessa. Esimerkkinä tästä on lovisuotimien käyttö 532 nm:n lasersäteilyn estämiseksi, joka voi aiheuttaa vaaratilanteita.
Luokittelu toiminnallisten ominaisuuksien perusteella:
- Polarisoivat kalvot
Näitä komponentteja käytetään erottamaan kiteen anisotropia tai lieventämään ympäristön valon häiriöitä. Esimerkiksi metalliverkkopolarisaattorit kestävät suuritehoista lasersäteilyä ja soveltuvat käytettäväksi autonomisissa LiDAR-järjestelmissä.
- Dikroiset peilit ja värierottimet
Dikroiset peilit erottavat tietyt spektrikaistat jyrkillä siirtymäreunoilla – esimerkiksi heijastavat alle 450 nm:n aallonpituuksia. Spektrofotometrit jakavat läpäisseen ja heijastuneen valon suhteellisesti, mikä on usein havaittavissa monispektrisissä kuvantamisjärjestelmissä.
Keskeiset sovellusskenaariot:
- Lääkinnälliset laitteet: Silmälaserhoidot ja ihotautilaitteet edellyttävät haitallisten spektrikaistojen poistamista.
- Optinen tunnistus: Fluoresenssimikroskoopit käyttävät optisia suodattimia tiettyjen fluoresoivien proteiinien, kuten GFP:n, havaitsemiseen, mikä parantaa signaali-kohinasuhdetta.
- Turvallisuuden valvonta: IR-CUT-suodin estää infrapunasäteilyn päiväsaikaan, mikä varmistaa tarkan värien toiston otetuissa kuvissa.
- Lasertekniikka: Notch-suodattimia käytetään lasersäteilyn häiriöiden estämiseen, ja sovelluksia on kaikkialla sotilaspuolustusjärjestelmissä ja tarkkuusmittauslaitteissa.
Julkaisun aika: 09.07.2025