Dichroitischer Filter

Dichroitische Filter nutzen das Prinzip der Dünnschichtinterferenz und erzeugen dieselbe Farbe wie ein Ölfilm auf der Wasseroberfläche. Trifft Licht schräg auf den Ölfilm, wird ein Teil des Lichts von der Oberseite des Öls und ein anderer Teil von der Unterseite, die mit dem Wasser in Kontakt steht, reflektiert. Da das von der Unterseite reflektierte Licht einen etwas längeren Weg zurücklegt, werden manche Wellenlängen durch diese Verzögerung verstärkt, während andere tendenziell ausgelöscht werden, wodurch die sichtbare Farbe entsteht.

Bei dichroitischen Spiegeln oder Filtern wird anstelle eines Ölfilms zur Erzeugung von Interferenz ein Glassubstrat mit abwechselnden Schichten optischer Beschichtungen mit unterschiedlichen Brechungsindizes aufgebaut. Die Grenzflächen zwischen den Schichten mit unterschiedlichen Brechungsindizes erzeugen Phasenreflexionen, die bestimmte Wellenlängen des Lichts selektiv verstärken und andere mit anderen interferieren lassen. Diese Schichten werden üblicherweise im Vakuumverfahren aufgebracht. Durch die Kontrolle der Schichtdicke und -anzahl lässt sich der Durchlassbereich an die Filterbreite anpassen und je nach Bedarf verbreitern oder verengen. Da unerwünschte Wellenlängen reflektiert statt absorbiert werden, absorbieren dichroitische Filter diese unerwünschte Energie im Betrieb nicht und erhöhen somit nicht die gesamte Energie im Durchlassbereich.

Ähnliche dichroitische Prismen werden dort eingesetzt, wo weißes Licht gezielt in verschiedene Farbbänder aufgespalten wird (beispielsweise in Farbvideoprojektoren oder Farbfernsehkameras). Heutzutage ist es jedoch üblicher, dass Kameras über Arrays von Absorptionsfiltern verfügen, um einzelne Pixel auf einem einzelnen CCD-Sensor zu filtern.

In der Fluoreszenzmikroskopie dient ein dichroitischer Filter als Strahlteiler, der die Beleuchtung mit einer Anregungsfrequenz direkt auf die Probe lenkt und dann die gleiche Anregungsfrequenz im Analysator ausblendet, aber eine bestimmte Emissionsfrequenz durchlässt.

Einige LCD-Projektoren verwenden anstelle eines Prismas einen dichroitischen Filter, um das weiße Licht der Lampe in drei Farben aufzuspalten, bevor es drei LCD-Einheiten durchläuft.

Ältere DLP-Projektoren übertragen typischerweise weißes Licht durch ein Farbrad, das dichroitische Filter nutzt, um die Farben schnell umzuschalten. Das Licht wird durch einen (monochromatischen) digitalen Mikrospiegelarray geleitet. Neuere Projektoren verwenden möglicherweise eine Laser- oder LED-Lichtquelle, um die gewünschte Wellenlänge direkt zu emittieren.

Sie werden als Laserharmonische-Separatoren eingesetzt. Sie trennen die verschiedenen harmonischen Komponenten von frequenzverdoppelten Lasersystemen durch selektive spektrale Reflexion und Transmission.

Dichroitische Filter werden auch zur Herstellung von Gobos für Hochleistungsbeleuchtungsprodukte verwendet. Erstellen Sie Fotos, indem Sie bis zu vier farbige dichroitische Filter übereinanderlegen.

Der Farbkopf eines Kameravergrößerungsgeräts verwendet einen dichroitischen Filter, um den Weißabgleich im Abzug anzupassen.