Linear variable Ordnungsfilter für Kompaktspektrometer mit feststehendem Gitter

Detektieren der richtigen Wellenlänge

Eine der wichtigsten Anwendungen unserer kontinuierlich variablen Kantenfilter ist die Verwendung als Ordnungsfilter in Kompaktspektrometern mit Beugungsgittern. Das wellenlängendispersive Element in den meisten Kompaktspektrometern ist ein Beugungsgitter, das verschiedene Wellenlängen in verschiedene Winkel trennt – ähnlich wie ein Prisma, das weißes Licht in einen Regenbogen von Farben trennt. Im Allgemeinen beugt das Gitter das Licht jeder Wellenlänge λ in mehrere Winkel, die als Ordnungen bezeichnet werden. Der Beugungswinkel der 1. Ordnung von λ fällt mit der 2. Ordnung von λ/2, der dritten Ordnung von λ/3 und so weiter zusammen. Normalerweise wird nur die 1. Ordnung verwendet und die höheren Ordnungen müssen entfernt oder aussortiert werden, bevor sie den Detektor erreichen. Bei Spektrometern, die weniger als eine Oktave abdecken (das Verhältnis von oberer zu unterer Wellenlänge ist kleiner als zwei), kann dies leicht durch einen Langpassfilter mit einer festen Kantenwellenlänge erreicht werden. In diesem Fall sollte die Cut-on-Wellenlänge nur etwas kürzer sein als die untere Wellenlänge des Spektrometers.

Sich überlappende Ordnungen in einem Spektrometer (Quelle: Ganymede)

Wenn das Spektrometer jedoch mehr als eine Oktave abdeckt, überlappen sich die Ordnungen und es wird ein zweiter oder dritter Langpassfilter mit einer anderen Kantenwellenlänge benötigt. Ein typisches Spektrometer, das z. B. einen Bereich von 190 nm bis 1100 nm abdeckt, benötigt drei Ordnungsfilter unterschiedlicher Ordnung. Unabhängig davon, ob diese drei verschiedenen Filter mechanisch zusammengesetzt oder direkt auf ein Substrat aufgebracht sind, wird es immer einen Übergangsbereich geben, in dem der Detektor bedeutungslose Signale erfasst.

Unterdrückung höherer Ordnungen

Die kontinuierlich variablen Ordnungsfilter (CVOSF) von Delta Optical Thin Film schaffen hier Abhilfe, denn die Beschichtung ist durchgängig und die Cut-on-Wellenlänge ändert sich kontinuierlich entlang des Filters. Darüber hinaus unterdrückt ein CVOSF ein Maximum an Streulicht, da sich die Cut-on-Wellenlänge zusammen mit der Dispersion des Gitters bewegt.

Vergleich zwischen traditionellem Ordnungsfilter (rote Kurve) und kontinuierlich variablem Ordnungsfilter (braune Kurve)

Die LVOSF von Delta Optical Thin Film sind auf UV-Substraten aus Quarzglas beschichtet und können mit verschiedenen Dispersionen, die auf einen bestimmten Detektor abgestimmt sind, und in verschiedenen Größen geliefert werden. Sie können entweder mit einer Beschichtung hergestellt werden, die die gesamte Länge des Filters abdeckt, oder mit einem Abschnitt, der UV-Licht durchlässt.

Beispiel für die Spezifikationen eines ungeschnittenen Filters

Delta Optical Thin Film kann in der Regel ein CVOSF an Ihr spezifisches Spektrometer anpassen, indem es einen Abschnitt aus einem unserer ungeschnittenen Filterdesigns ausschneidet. Zur Inspiration haben wir zwei Beispiele aus unseren vielen ungeschnittenen Filterdesigns in die folgende Tabelle aufgenommen. Bitte kontaktieren Sie uns, um die detaillierten Spezifikationen für Ihre Anwendung zu besprechen.

λ50% min (nm)λ50% max (nm)Product numberMax dimensionsData sheet
290914LF10420060 mm x 25 mm x 1 mmDownload_15px
280860LF10280760 mm x 25 mm x 1 mmDownload_15px

Prinzip eines Kompaktspektrometers

  1. SMA-Anschluss
  2. Kollimationsspiegel
  3. Gitter
  4. Fokussierspiegel
  5. Kontinuierlich variabler Ordnungsfilter
  6. Sammellinse
  7. Zeilendetektor

(Grafik verwendet mit freundlicher Genehmigung von Avantes)

Das Video ansehen

Höhere Ordnungen effektiv entfernen

Sehen Sie, wie ein kontinuierlich variabler Ordnungsfilter alle höheren Ordnungen in einem Diodenarray-Spektrometer effektiv entfernt.

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