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Im Gegensatz zu Bandpassfiltern, die gewünschte Wellenlängen isolieren, zielen Notch-Filter auf bestimmte Frequenzen ab und unterdrücken diese – beispielsweise Laserstreuung, Umgebungsrauschen oder harmonische Verzerrungen –, ohne das breitere Spektrum zu beeinträchtigen. Diese einzigartige Fähigkeit macht sie unverzichtbar in Anwendungen wie der Raman-Spektroskopie (Blockierung der Rayleigh-Streuung), der 5G-Telekommunikation (Filterung von Interferenzen) und Lasersystemen (Unterdrückung von Oberwellen). Unsere Notch-Filter werden mithilfe fortschrittlicher Dünnschicht-Interferenztechnologie (Ionenstrahlsputtern, IBS) hergestellt, um eine tiefe Sperrbanddämpfung (≥60 dB), steile Übergangsflanken (<20 MHz-Flanken) und eine niedrige Passband-Einfügungsdämpfung (<1,5 dB) zu erreichen. Mit anpassbaren Sperrbandfrequenzen (175 nm–10 GHz) und Formfaktoren (12,5–100 mm Durchmesser) erfüllen sie die Anforderungen verschiedener Branchen, von der akademischen Forschung bis zur Luft- und Raumfahrtverteidigung. Unsere Filter werden außerdem strengen Umwelttests (Temperaturwechsel, Luftfeuchtigkeit, Vibration) unterzogen, um eine langfristige Stabilität zu gewährleisten (<0,5 dB Sperrbanddämpfungsdrift pro Jahr).
Hohe Unterdrückung : Bietet eine Dämpfung von ≥60 dB im Zielwellenlängenbereich – was einer Blockierung von 99,9999 % des unerwünschten Lichts entspricht – und eliminiert so effektiv Interferenzen. Beispielsweise blockiert ein 532-nm-Laser-Notch-Filter Licht von 532 ± 5 nm mit einer Dämpfung von 60 dB und sorgt so dafür, dass die Rayleigh-Streuung (10⁶x intensiver als Raman-Signale) den Detektor nicht überfordert. Die Sperrbanddämpfung kann für Anwendungen mit extrem geringer Interferenz (z. B. Quantenkommunikation) auf bis zu 80 dB angepasst werden.
Anpassbare Stoppbänder : Verfügbar für Standard-Laserlinien (z. B. 266 nm, 488 nm, 532 nm, 1064 nm) und 5G-NR-Bänder (z. B. 2,4 GHz, 3,5 GHz, 5 GHz) mit präzisen Grenzfrequenzen. Die Optionen für die Sperrbandbreite reichen von 1 nm (für schmale Laserlinien) bis 100 MHz (für Breitbandstörungen, z. B. 5G-Nachbarkanalrauschen). Wir verwenden elektromagnetische Simulationssoftware (z. B. FDTD Solutions), um maßgeschneiderte Stoppbänder zu entwerfen, die bestimmten Interferenzprofilen entsprechen.
Breite Übertragung : Geringe Einfügungsdämpfung (<1,5 dB) außerhalb des Sperrbands, wodurch die Signalstärke in den gewünschten Wellenlängen erhalten bleibt. Beispielsweise weist ein 1064-nm-Notchfilter eine Einfügungsdämpfung von <0,5 dB in den Bereichen 800–1000 nm und 1100–1700 nm auf, sodass kein nennenswerter Leistungsverlust bei der NIR-Bildgebung oder -Spektroskopie gewährleistet ist. Die Durchlassbandflachheit beträgt über den gesamten Betriebsbereich <1 dB, wodurch die spektrale Integrität erhalten bleibt.
Steile Übergangskanten : Normalerweise 20-MHz-Steigungen (für HF-/Mikrowellen-Notch-Filter) oder <5 nm-Steigungen (für optische Notch-Filter) zwischen Durchlassband und Sperrband, um Signalverzerrungen zu minimieren. Ein steiler Übergang stellt sicher, dass der Filter nur den unerwünschten Wellenlängenbereich blockiert und so eine Dämpfung benachbarter gewünschter Signale vermeidet. Beispielsweise blockiert ein 5-GHz-5G-Notchfilter mit 20-MHz-Flanken Störungen im Bereich von 5,00 bis 5,02 GHz und überträgt gleichzeitig Signale von 4,98 bis 5,00 GHz und 5,02 bis 5,04 GHz ohne Verzerrung.
Dimensionsflexibilität : Standardgrößen ergänzen unsere Bandpassfilter mit Optionen mit 12,5–100 mm Durchmesser für optische Kerbfilter und quadratischen/rechteckigen Optionen mit 5–50 mm für HF-/Mikrowellenfilter. Kleine Durchmesser (12,5–25 mm) eignen sich für kompakte Systeme (z. B. tragbare Raman-Spektrometer), während große Durchmesser (50–100 mm) für Hochleistungslasersysteme (z. B. 1-kW-Faserlaser) konzipiert sind. Die Dickenoptionen (1–3 mm) sorgen für ein ausgewogenes Verhältnis zwischen mechanischer Stabilität und Gewicht.
Oberflächenqualität : Hergestellt nach 20-10- oder 10-5-Standards (gemäß MIL-PRF-13830B) für reduzierte Streuung in hochempfindlichen Systemen. Eine 10-5-Oberfläche reduziert die Lichtstreuung in optischen Kerbfiltern und sorgt so dafür, dass bei Anwendungen mit geringem Signal (z. B. Einzelmolekül-Fluoreszenzdetektion) kein zusätzliches Hintergrundrauschen entsteht. HF-/Mikrowellenfilter verfügen über vergoldete Oberflächen für geringen Kontaktwiderstand und hohe Leitfähigkeit.
Raman-Spektroskopie : Blockiert intensive Rayleigh-Streuung bei der Anregungswellenlänge und überträgt gleichzeitig Raman-Verschiebungen. Beispielsweise blockiert ein 785-nm-Notch-Filter die Rayleigh-Streuung von 785 ± 2 nm (die 10⁶x intensiver als Raman-Signale ist) und überträgt gleichzeitig Raman-Verschiebungen von 785 ± 100 nm, was die Erkennung molekularer Schwingungen (z. B. CH-Bindungen in Kohlenwasserstoffen) mit einem hohen Signal-Rausch-Verhältnis ermöglicht.
Fluoreszenzbildgebung : Eliminiert Laseranregungsartefakte und verbessert so die Erkennung von Emissionssignalen. In der konfokalen Mikroskopie blockiert ein 488-nm-Notchfilter 488-nm-Anregungslicht (wird zur Anregung von Fluorophoren wie GFP verwendet), während es 500–550-nm-Emissionslicht durchlässt, wodurch das Hintergrundrauschen um mehr als das Hundertfache reduziert und die Bildschärfe subzellulärer Strukturen verbessert wird.
5G-Infrastruktur : Filtert Störungen in 2400–2500-MHz -Bändern (verwendet für Wi-Fi/Bluetooth), um die Klarheit des 5G-Signals zu verbessern. 5G-Basisstationen verwenden Notch-Filter, um 2,4-GHz-Interferenzen zu blockieren, wodurch die Bitfehlerraten (BER) um >50 % reduziert werden und eine zuverlässige Kommunikation gewährleistet wird. Benutzerdefinierte Notch-Filter sind auch für 5G-Bänder mit 3,5 GHz und 5 GHz konzipiert, um Nachbarkanalstörungen zu mildern.
Satellitensysteme : Reduziert unerwünschte Oberwellen in Kommunikationsverbindungen. Satellitentransponder verwenden Kerbfilter, um von Leistungsverstärkern erzeugte harmonische Frequenzen (z. B. das Zweifache oder Dreifache der Trägerfrequenz) zu blockieren. Dadurch werden Interferenzen mit anderen Satellitenkanälen verhindert und die Einhaltung der Frequenzvorschriften der ITU (International Telecommunication Union) sichergestellt.
Laserschweißen : Blockiert Streulaserwellenlängen, um Sensoren und Bediener zu schützen. Ein 1064-nm-Faserlaserschweißsystem verwendet einen Kerbfilter, um 532-nm-Licht der zweiten Harmonischen (das beim Schweißen erzeugt wird) zu blockieren, das den Kamerasensor des Bildverarbeitungssystems beschädigen könnte, und gewährleistet so eine gleichbleibende Schweißqualität und Bedienersicherheit.
EMV-Prüfung : Isoliert bestimmte Frequenzbänder bei Messungen der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV). EMV-Prüfkammern verwenden Kerbfilter, um die Frequenz des Prüflings (DUT) zu blockieren und so die Erkennung schwacher elektromagnetischer Emissionen (z. B. von medizinischen Geräten) zu ermöglichen, die andernfalls durch das eigene Signal des Prüflings maskiert würden.
F: Wie unterscheidet sich ein Notch-Filter von einem Bandpassfilter?
A: Notch-Filter blockieren einen bestimmten Wellenlängenbereich (Sperrband), während sie alle anderen Wellenlängen durchlassen (Durchlassband), während Bandpassfilter einen bestimmten Bereich (Durchlassband) durchlassen und alle anderen blockieren. In Spektroskopieaufbauten arbeiten sie häufig zusammen – beispielsweise blockiert ein Kerbfilter die Rayleigh-Streuung (Sperrband), während ein Bandpassfilter die gewünschte Raman-Verschiebung (Durchlassband) isoliert. Notch-Filter sind ideal zur Eliminierung schmalbandiger Interferenzen (z. B. einzelne Laserlinie, spezifische HF-Frequenz), während Bandpassfilter zur Auswahl breiter oder schmaler gewünschter Wellenlängenbereiche verwendet werden.
F: Wie groß ist die typische Sperrbandbreite?
A: Unsere Kerbfilter bieten anpassbare Bandbreiten, mit Beispielen wie 10-MHz- Sperrbändern, die auf Frequenzen zwischen 1400–1700 MHz (für HF-Anwendungen) zentriert sind, und 1–10-nm-Sperrbändern für optische Laserlinien (z. B. 532 ± 5 nm). Die Sperrbandbreite richtet sich nach den Anwendungsanforderungen: schmale Breiten (1 nm) zum Isolieren einzelner Laserlinien, große Breiten (100 MHz) zum Blockieren von Breitbandstörungen (z. B. 5G-Nachbarkanäle). Wir können Sperrbänder mit Breiten von nur 0,5 nm (für hochauflösende Spektroskopie) oder bis zu 1 GHz (für breitbandige HF-Interferenz) entwerfen.
F: Können Notch-Filter bei Hochleistungslasern verwendet werden?
A: Ja, unsere hartbeschichteten Varianten bewältigen eine moderate Laserleistung (bis zu 1 W/cm² CW bei 532 nm) für Anwendungen wie Laserbildgebung. Für hochenergetische Anwendungen (z. B. gepulste Laser mit >1J/cm² Energiedichte, CW-Laser mit >10W/cm² Leistungsdichte) erkundigen Sie sich nach unseren Varianten mit hoher Schädigungsschwelle. Diese verwenden dickere Substrate (3–5 mm UV-Quarzglas) und verbesserte Beschichtungen (z. B. HfO₂/SiO₂), um laserinduzierte Schadensschwellen (LIDT) von bis zu 5 J/cm⊃2 zu erreichen; @ 1064 nm, 10 ns Impulse. Wir bieten auch wassergekühlte Halterungen für extrem leistungsstarke Anwendungen (z. B. 100-kW-Laserschneiden) an, um thermische Schäden zu verhindern.
F: Sind benutzerdefinierte Notch-Frequenzen verfügbar?
A: Absolut. Wir unterstützen kundenspezifische Stoppbänder im optischen Bereich von 175–3200 nm+ und im HF-/Mikrowellenbereich von 1 MHz–10 GHz, einschließlich Laserlinien (z. B. 355 nm, 980 nm), Kommunikationsbändern (z. B. 6 GHz 5G, 28 GHz Satellit) und Industriefrequenzen (z. B. 13,56 MHz RFID). Die Anpassung umfasst die Anpassung der Mittenfrequenz, der Breite, des Dämpfungspegels und der Einfügungsdämpfung des Durchlassbands. Wir stellen vor der Herstellung einen Designvorschlag mit Simulationsergebnissen (z. B. Transmission vs. Wellenlänge) zur Genehmigung durch den Kunden zur Verfügung und stellen so sicher, dass der Filter spezifische Systemanforderungen erfüllt.
