Was ist ein optischer Filter?
Optische Filter sind Filter, die einen Teil des einfallenden Lichts abschneiden. Es gibt Bandpassfilter, die nur Licht einer bestimmten Wellenlänge durchlassen, ND-Filter, die die Intensität des einfallenden Lichts reduzieren, und Infrarotfilter, die infrarotes Licht ausblenden. Die Auswahl des Filters richtet sich nach dem Spektrum und der Intensität des einfallenden Lichts und der Wellenlänge des zu extrahierenden Lichts.
ND-Filter werden auch verwendet, um die Lichtmenge in einer Kamera zu regulieren, so dass es möglich ist, die Blende zu vergrößern oder die Verschlusszeit zu verkürzen, indem die Lichtmenge mit einem ND-Filter reduziert wird.
Anwendungen von optischen Filtern
Optische Filter werden verwendet, um die Intensität und Farbe des von Videogeräten wie Projektoren abgegebenen Lichts zu regulieren. Optische Instrumente wie Mikroskope sind ebenfalls mit optischen Filtern ausgestattet, da Streulicht von außerhalb des Geräts die Messergebnisse beeinträchtigen kann.
Andere Geräte, die mit Laserlicht arbeiten, wie z. B. Raman-Spektrometer, verfügen über Bandpassfilter, die nur Wellenlängen in der Nähe des Laserlichts durchlassen, um Streulicht zu unterdrücken. Darüber hinaus werden bei allen Geräten mit einem lichtempfindlichen Teil, wie z. B. CCD-Detektoren, häufig optische Filter eingebaut, um eine Sättigung des Detektors durch starkes einfallendes Licht zu verhindern.
Eigenschaften von optischen Filtern
Die für optische Filter verwendeten Materialien sind je nach Typ sehr unterschiedlich.
1. ND-Filter
ND-Filter verändern nicht das Spektrum des einfallenden Lichts, sondern reduzieren nur die Lichtintensität. Das vom ND-Filter nicht durchgelassene Licht wird reflektiert, so dass der Lichtweg so eingestellt werden muss, dass das reflektierte Licht nicht zur Lichtquelle zurückkehrt.
2. Bandpassfilter
Die meisten sind mit dielektrischen Mehrschichtfolien beschichtet. Die Mehrfachreflexionen in der dielektrischen Mehrschichtfolie ermöglichen es, nur einen Teil der Wellenlänge zu extrahieren. Das Interferenzverhalten ändert sich jedoch je nach Einfallswinkel des Lichts, so dass der Winkel, in dem der Filter eingebaut wird, sorgfältig zu beachten ist.
Da es sich bei ND-Filtern und Bandpassfiltern um optische Bauteile handelt, wird ihre Leistung beeinträchtigt, wenn Fingerabdrücke oder Schmutz an ihnen haften bleiben; außerdem lassen sie sich nur schwer reinigen. Es ist daher ratsam, bei der Handhabung von Filtern Handschuhe zu tragen. Außerdem ist es nicht möglich, die Oberfläche mit einer Feile oder einem anderen Werkzeug abzuschrubben, wenn Schmutz daran haftet, da jeder Kratzer auf der Oberfläche eine Störung im optischen Pfad verursacht.