Los filtros dicroicos representan una piedra angular de la gestión del haz óptico, utilizando recubrimientos de interferencia de película delgada especializadas para separar la luz en componentes reflejados y transmitidos basados en la longitud de onda.
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A diferencia de los filtros de absorción que convierten la luz no deseada en calor (arriesgando el daño térmico en las configuraciones de alta potencia), los filtros dicroicos logran la separación con una absorción de energía mínima, típicamente <5% de la luz incidente, lo que los hace ideales para sistemas láser de alta potencia, equipos de imágenes sensibles al calor y herramientas industriales de operación continua. Nuestros filtros dicroicos están diseñados para la versatilidad, lo que respalda las configuraciones estándar (por ejemplo, la incidencia de 45 ° para la división del haz) y los diseños personalizados (por ejemplo, separación de bandas múltiples para imágenes hiperespectrales), asegurando la compatibilidad con sistemas láser, configuraciones de microscopía y equipos de análisis específico en las industrias. Con aplicaciones que van desde LiDAR automotriz hasta sensores transmitidos por el espacio, nuestros filtros cumplen con los rigurosos estándares ambientales, incluida la resistencia a la humedad, el ciclo de temperatura y la vibración mecánica.
Funcionalidad dual : simultáneamente actúa como un filtro de paso corto y de paso largo, con transiciones de corte/corte agudas (p. Ej., 740 nm de paso corto + 940 nm de paso largo ) que minimizan la superposición entre los rangos de longitud de onda reflejados y transmitidos. Por ejemplo, un dicroico de paso largo de 740 nm/940 nm de paso largo refleja la luz visible (400–740 nm) para obtener imágenes mientras transmite la luz NIR (940–1700 nm) para la medición de la distancia en los sistemas LIDAR.
Compatibilidad de longitud de onda amplia : funciona dentro del rango de 175–3200nm+ , con opciones para la separación UV (175–400 nm), visible (400–700 nm) e infrarroja (700–3200 nm). Los modelos optimizados por UV utilizan sustratos de sílice fusionados para evitar la absorción de sustrato inducida por UV, mientras que los modelos IR utilizan sustratos de germanio (GE) o selenuro de zinc (ZNSE) para una transmisión MIR mejorada.
Opciones de apertura grandes : Disponible en tamaños de 3–400 mm de diámetro para acomodar diversas aplicaciones. Pequeñas aperturas (3–25 mm) Módulos láser compactos de traje (p. Ej., Punteros láser de mano), mientras que las aberturas grandes (100–400 mm) están diseñados para combinadores de haz láser de alta potencia (por ejemplo, máquinas de corte láser de fibra de 10kW) y sistemas de proyección (EG, proyectores LED de avance)).
Recubrimientos refractarios duros : utilice materiales como dióxido de titanio (Tio₂) y dióxido de silicio (SIO₂) para garantizar altos umbrales de daños, hasta 10J/cm² @ 1064nm, pulsos de 10ns: crítico para la reducción de rayos armónicos láser ultrarrápidos (por ejemplo, separar 532 nm segundo armónico de 1064 nm fundamental en nd: yag lásers).
Calidad de la superficie : mantiene los estándares 20-10 o 10-5 (por MIL-PRF-13830B) para evitar la degradación de la señal en aplicaciones de imágenes. Una superficie de 10-5 reduce la dispersión en la microscopía de fluorescencia, asegurando una clara separación de la excitación (p. Ej., 488 nm) y las longitudes de onda de emisión (p. Ej., 520 nm).
Combinación/división del haz : combina eficientemente múltiples longitudes de onda láser (p. Ej., 532 nm de infrarrojo verde e infrarrojo de 1064 nm) a una incidencia de 45 ° para equipos de fuentes múltiples, como máquinas de marcado con láser que utilizan longitudes de onda duales para el grabado profundo y plástico. También divide los rayos láser en múltiples rutas para el procesamiento paralelo (por ejemplo, la barra de obleas de semiconductores con 10 vigas láser paralelas).
Gestión del calor : elimina el calor del infrarrojo cercano (NIR) de los sistemas ópticos utilizando reflejo de calor 'espejos calientes '-filtros dicroicos que reflejan NIR (700–1700 nm) mientras transmiten luz visible. Estos se utilizan ampliamente en proyectores digitales para evitar daños por calor a chips LCD/DLP, extendiendo la vida útil del componente en un 50%.
Microscopía de fluorescencia : separa las longitudes de onda de excitación y emisión para mejorar el contraste de la imagen. Por ejemplo, un dicroico de excitación de 488 nm refleja la luz de 488 nm para iluminar muestras mientras transmite luz de emisión de 500–550 nm al detector, eliminando el resplandor de la luz de excitación y mejorando la relación señal / ruido por> 10x.
Separación de color : permite un aislamiento preciso del canal RGB en sistemas de imágenes avanzadas, como cámaras de alta definición para endoscopia médica. Los filtros dicroicos dividen la luz blanca en canales rojos (620–700 nm), verde (500–560 nm) y azul (440–480 nm), garantizando una reproducción de color precisa para el diagnóstico de tejido.
Purificación de agua UV : monitorea la efectividad de la lámpara de mercurio en tiempo real utilizando filtros dicroicos de 254 nm . Estos filtros transmiten una luz UV de 254 nm (la longitud de onda más efectiva para matar bacterias) a un sensor, al tiempo que refleja otras longitudes de onda, lo que permite el monitoreo continuo de la salida de la lámpara y el reemplazo oportuno (generalmente cuando la salida cae por debajo del 70% de la intensidad inicial).
Vigilancia de defensa : se integra en los sistemas de orientación para la detección de amenazas específicas de la longitud de onda. Por ejemplo, las gafas militares de visión nocturna usan filtros dicroicos que transmiten luz de 850–940 nir (invisible a simple vista) mientras bloquean la luz visible, lo que permite la adquisición de objetivos sigilosos en condiciones de poca luz.
P: ¿Cómo difieren los filtros dicroicos de los filtros de color estándar?
R: A diferencia de los filtros de color absorbente que convierten la luz no deseada en calor (por ejemplo, un filtro de color rojo absorbe luz verde/azul, generando calor que puede deformar sustratos de plástico), los filtros dicroicos reflejan longitudes de onda no utilizadas (por ejemplo, un dicroico rojo refleja la luz verde/azul lejos del sistema) con acumulación térmica mínima. Esto los hace críticos para aplicaciones láser de alta potencia (por ejemplo, soldadura por láser de 1kW) donde el daño por calor haría que los filtros de absorción no funcionen. Además, los filtros dicroicos ofrecen bordes de corte más nítidos (transición de <5 nm) en comparación con los filtros de color (transición> 20 nm), asegurando una separación precisa de la longitud de onda.
P: ¿Se pueden usar filtros dicroicos en incidencia no normal?
R: Sí, mientras está optimizado para la incidencia normal (0 °), las versiones personalizadas se pueden producir para operación de 45 ° en configuraciones de división de haz, uno de los casos de uso más comunes. A 45 ° de incidencia, la longitud de onda de corte cambia ligeramente (típicamente +5-10 nm para longitudes de onda visibles), que contabilizamos en diseños personalizados. Por ejemplo, un filtro de corte de 500 nm en la incidencia normal se puede ajustar a 508 nm para un uso de 45 °, asegurando la alineación con las longitudes de onda objetivo. También ofrecemos filtros para una incidencia de 30 ° y 60 ° para adaptarse a diseños ópticos especializados.
P: ¿Cuál es la potencia láser máxima que pueden manejar estos filtros?
R: Nuestros filtros dicroicos recubiertos cuentan con altos umbrales de daños, con modelos estándar que admiten hasta 5J/cm² @ 1064nm, pulsos de 10ns (adecuado para armónicos láser ND: YAG) y 1KW/cm² potencia de onda continua (CW) (para láseres de fibra). Para láseres ultrarrápidos (por ejemplo, láseres de femtosegundos con pulsos de <100fs), ofrecemos recubrimientos mejorados con LIDT de hasta 20J/cm² @ 800 nm, pulsos de 100 fs, diseñados para soportar la intensa potencia máxima de pulsos cortos. Recomendamos especificar parámetros láser (longitud de onda, duración del pulso, tasa de repetición) durante la personalización para garantizar un rendimiento óptimo.
P: ¿Están disponibles las combinaciones de longitud de onda personalizadas?
A: Absolutamente. Ofrecemos soluciones personalizadas como dicroes de banda múltiple que funcionan como filtros de paso corto y largo (p. Ej., 740 nm de paso corto + 1020 nm de paso largo ) para aplicaciones que requieren separación simultánea de tres rangos de longitud de onda. Las opciones personalizadas incluyen ajustar las longitudes de onda de corte/corte (p. Ej., 650 nm de paso corto + 800 nm de paso largo para la visión nocturna automotriz), agregar recubrimientos antirreflección (AR) en el lado transmitido (reduciendo la pérdida de reflexión a la pérdida de reflexión a los sistemas de imágenes 3d.
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