Optisches wärmeabsorbierendes Glas Grb1 Kg2 Kg5 Kurzpassfilter

Wärmeabsorbierende Glasfilter werden verwendet, um die Wärmeübertragung vom optischen System zu reduzieren. Wärmeabsorbierende Glasfilter haben eine hohe Transmission im sichtbaren Wellenlängenbereich und eine hohe Absorption im infraroten Wellenlängenbereich.

Was sind wärmeabsorbierende Filter?

Wärmeabsorbierende Filter haben eine hohe Durchlässigkeit im sichtbaren Bereich und eine gute Absorption von Wärmestrahlen (Infrarot)
strahlen (Infrarotstrahlen). Sie absorbieren effizient die von Lichtquellen ausgehende Wärmestrahlung und sind
hochwirksam, wenn sie für Diaprojektoren und Beleuchtungsanlagen eingesetzt werden.

Leistung von wärmeabsorbierenden Filtern

Wärmeabsorbierende Filter in Beleuchtungssystemen werden während des Betriebs heiß. Die Wärme wird durch direkte Kühlung oder durch Belüftung des absorbierenden Filterglases effizient aus einem optischen System abgeführt. Wir empfehlen das thermische Vorspannen der Filter nach dem Polier- und Formgebungsprozess, wenn wärmeabsorbierendes Glas einer erhöhten Betriebstemperatur standhalten muss.

Anwendung von KG-Filtern

KG-Filter funktionieren nicht nur in Beleuchtungsanwendungen. Auch viele andere optische Systeme profitieren von den spannenden Eigenschaften dieser Standardfiltermaterialien von SCHOTT Glas. Da die KG-Absorptionsgläser den Vorteil haben, den infraroten Wellenlängenbereich wesentlich breitbandiger abzublocken als beschichtete Filter (Hot Mirrors), stellen sie eine bessere Lösung dar, wenn es darum geht, ein breites IR-Spektrum abzublocken.

Optics Custom Optical Heat Absorbing Glass Fotoanzeige

Spezifikationen der optischen Kg5 Kurzpassfilter

Kurven für wärmeabsorbierendes Glas der Serie Schott KG

Begriff des optischen Filters

ZENTRALE WELLENLÄNGE

Die zentrale Wellenlänge (CWL), die bei der Definition von Bandpassfiltern verwendet wird, beschreibt den Mittelpunkt der spektralen Bandbreite, über die der Filter transmittiert. Herkömmliche beschichtete optische Filter erreichen in der Regel eine maximale Transmission in der Nähe der zentralen Wellenlänge, während hartbeschichtete optische Filter in der Regel ein ziemlich flaches Transmissionsprofil über die spektrale Bandbreite aufweisen.

BANDBREITE

Die Bandbreite ist ein Wellenlängenbereich, der zur Bezeichnung eines bestimmten Teils des Spektrums verwendet wird, der die einfallende Energie durch Filter hindurchlässt.
Die Bandbreite wird auch als FWHM bezeichnet (Abbildung 1).

ABBILDUNG 1: VERANSCHAULICHUNG DER MITTLEREN WELLENLÄNGE UND DER VOLLEN BREITE BEI HALBEM MAXIMUM

VOLLE BREITE – HALBES MAXIMUM

Die Halbwertsbreite (Full Width-Half Maximum, FWHM) beschreibt die spektrale Bandbreite, über die ein Bandpassfilter übertragen kann. Die obere und untere Grenze dieser Bandbreite ist bei den Wellenlängen definiert, bei denen der Filter 50 % der maximalen Übertragung erreicht. Wenn beispielsweise die maximale Transmission des Filters 90 % beträgt, definieren die Wellenlängen, bei denen der Filter 45 % Transmission erreicht, die Ober- und Untergrenze der FWHM. FWHM’s von 10nm oder weniger gelten als schmalbandig und werden häufig für die Laserreinigung und den Nachweis von Chemikalien verwendet. FWHM’s von 25 – 50nm werden oft in der industriellen Bildverarbeitung eingesetzt; FHWM’s von mehr als 50nm gelten als breitbandig und werden typischerweise in der Fluoreszenzmikroskopie eingesetzt.

BLOCKIERBEREICH

Der Sperrbereich ist ein Wellenlängenintervall, das zur Bezeichnung eines Spektralbereichs der Energie verwendet wird, die durch den Filter gedämpft wird (Abbildung 2).
Der Grad der Blockierung wird in der Regel in Form der optischen Dichte angegeben.

ABBILDUNG 2: ILLUSTRATION DES SPERRBEREICHS

SLOPE

Die Steilheit ist eine Spezifikation, die häufig bei Kantenfiltern wie Kurz- oder Langpassfiltern definiert wird, um die Bandbreite zu beschreiben, über die der Filter von hoher Sperrung zu hoher Durchlässigkeit übergeht. Die Steilheit wird als Prozentsatz der Schnittwellenlänge angegeben und kann mit einer Vielzahl von Anfangs- und Endpunkten spezifiziert werden.

OPTISCHE DICHTE

Die optische Dichte (ABBILDUNG 3) beschreibt die Menge an Energie, die von einem Filter blockiert oder zurückgewiesen wird. Ein hoher Wert für die optische Dichte weist auf eine niedrige Transmission hin, ein niedriger Wert auf eine hohe Transmission. Optische Dichten von 6 oder höher werden für extreme Blockierungsanforderungen wie Raman-Spektroskopie oder Fluoreszenzmikroskopie verwendet. Optische Dichten von 3,0 – 4,0 sind ideal für Lasertrennung und -reinigung, maschinelles Sehen und chemische Detektion, während optische Dichten von 2,0 oder weniger ideal für Farbsortierung und die Trennung spektraler Ordnungen sind.

ABBILDUNG 3: ILLUSTRATION DER OPTISCHEN DICHTE

CUT-ON-WELLENLÄNGE

Cut-On-Wellenlänge ist ein Begriff, der die Wellenlänge bezeichnet, bei der die Transmission in einem Langpassfilter auf 50 % Durchsatz ansteigt.
Die Cut-on-Wellenlänge ist in Abbildung 4 mit λ cut-on angegeben.

ABBILDUNG 4: VERANSCHAULICHUNG DER CUT-ON-WELLENLÄNGE

CUT-OFF-WELLENLÄNGE

Cut-Off-Wellenlänge bezeichnet die Wellenlänge, bei der die Transmission in einem Kurzpassfilter auf 50 % Durchsatz abnimmt.
Die Cut-Off-Wellenlänge wird in Abbildung 5 mit λ cut-off angegeben.

ABBILDUNG 5: VERANSCHAULICHUNG DER CUT-OFF-WELLENLÄNGE

Man fragt sich auch

• Ist ein Bandpassfilter besser als ein Tiefpassfilter?
  Im Gegensatz zum Tiefpassfilter, der nur Signale eines niedrigen Frequenzbereichs durchlässt, oder zum Hochpassfilter, der Signale eines höheren Frequenzbereichs durchlässt, lässt ein Bandpassfilter Signale innerhalb
  eines bestimmten „Bandes“ oder einer „Spanne“ von Frequenzen durch, ohne das Eingangssignal zu verzerren oder zusätzliches Rauschen einzuführen.
  
• Was ist ein Bandpassfilter im Vergleich zu einem Kerbfilter?
  Der Hauptunterschied zwischen einem Bandpassfilter und einem Kerbfilter besteht darin, dass ein Bandpassfilter Signale innerhalb eines bestimmten Frequenzbereichs durchlässt, während ein Kerbfilter diese Signale in diesem einen Frequenzbereich herausfiltert.
  
• Was ist der Unterschied zwischen einem Bandpassfilter und einem Tiefpassfilter?
  Ein Bandpassfilter lässt Signale, die zwischen zwei bestimmten Frequenzen liegen, passieren, aber Signale bei bestimmten Frequenzen werden herausgefiltert. Ein Tiefpassfilter ist ein Filter, der Signale mit einer niedrigeren Frequenz als einer bestimmten Grenzfrequenz durchlässt und Signale mit höheren Frequenzen als der Grenzfrequenz minimiert.
  
• Was macht ein optischer Filter?
  Optische Filter sind passive optische Geräte, die aus speziellen optischen Beschichtungen bestehen, die auf ein Substrat aufgebracht werden. Die Beschichtungen verändern den Brechungsindex des Substrats, so dass sie eingehendes Licht je nach Wellenlänge reflektieren, durchlassen oder absorbieren können.