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L’avenir des filtres optiques

À mesure que les sources de lumière, capteurs numériques et technologies de chambres de traitement continuent d’être améliorés, les filtres optiques vont naturellement évoluer et continuer à être perfectionnés. Les filtres optiques sont essentiels à certaines des applications les plus exigeantes dans les domaines de l’automatisation, de l’énergie, de l’imagerie médicale, de la sécurité et des systèmes optiques multiélément.

Ces avancées requièrent que ces filtres soient développés sur de nouveaux substrats tels que des films polymères minces et flexibles, des matériaux de niveau infrarouge comme le silicone et le germanium, ou bien avec de nouveaux produits chimiques et composés qui permettent d’obtenir des filtres à transmission et à blocage élevés dans les spectres de l’UV et de l’IR. Les progrès réalisés dans les technologies des chambres de traitement ont permis d’obtenir des filtres plus précis atteignant des largeurs de bande inférieures à <1nm avec des tolérances inférieures à <1%, repoussant ainsi les limites des spectrophotomètres les plus performants. Grâce à chacune de ces avancées, les tolérances et spécifications ont été davantage optimisées afin de mieux représenter un substrat de précision comportant une qualité de surface et une planéité de surface améliorées, un parallélisme optimisé et un meilleur front d’onde transmis.

New materials, sub-nanometer specifications, deep UV to far IR spectral coverage, and various improved tolerances will continue the advancement of optics and photonics in nearly every consumer and scientific application.

Modèles ultra-minces

Modèles ultra-minces

Pendant de nombreuses années, les filtres à ligne laser présentaient des largeurs de bandes allant de 1,5 à 2 nm. Mais grâce aux nouvelles avancées en matière de métrologie et technologie de traitement, les filtres à ligne laser peuvent désormais atteindre des largeurs de bande inférieures à <1nm dans le spectre visible. Cette précision sera grandement utile aux systèmes avec détection de photon unique, à la spectroscopie Raman et à d’autres applications pour l’imagerie qui détectent des signaux très légers et faibles.

Image 1 (gauche): Graphiques de transmission pour des filtres passe-bande ultra-minces de 355 nm et 533 nm
Extension du domaine spectral

Extension du domaine spectral

Les filtres à traitement dur sont principalement utilisés pour les domaines spectraux du visible et du NIR se situant environ entre 400 et 1 800 nm. Les dernières avancées et récents développements technologiques dans la conception de traitements et de matériaux ont élargi ces domaines aux domaines UV et IR atteignant un minimum de 250 nm et un maximum de 7 300 nm.

Image 2 (gauche): Graphique de transmission pour le filtre passe-haut IR, 7,30 µm, diamètre 25 mm (#68-656)
Mince, matériaux flexibles

Mince, matériaux flexibles

Les filtres ultra-minces et flexibles sont obtenus grâce à un processus d’extrusion unique et sont conçus à l’aide d’un matériau polymère d’une finesse allant jusqu’à 200 µm. Ces filtres sont également résistants aux rayures et flexibles, permettant une intégration encore jamais atteinte à certains des facteurs de formes et systèmes optiques compacts les plus complexes.

Image 3 (gauche): Structure des filtres flexibles pour tout polymère

Tolérances et spécifications plus strictes

Les plateformes de pulvérisation utilisées pour le traitement des filtres impliquent le recours à des températures et pressions dangereuses, ainsi qu’à des particules se mouvant à très grande vitesse. Garantir une surface de filtre propre, immaculée et plane, peut ainsi s’avérer être un véritable défi. Généralement, les spécifications de surface, tels que le parallélisme, la qualité de surface, la planéité de surface et le front d’onde transmis, et la puissance ou l’irrégularité tolèrent mal les effets des plateformes de pulvérisation magnétron et à faisceau d’ions traditionnelles. L’amélioration de ces techniques permettra d’obtenir des filtres avec des tolérances de surface plus strictes.

Image 4 (droite): Plateforme de pulvérisation EO utilisée pour le traitement des filtres optiques
Tolérances et spécifications plus strictes

Nouvelle génération de filtres optiques EO

Chez Edmund Optics® nous continuons à perfectionner les spécifications et tolérances de nos filtres optiques. Certaines des compétences de filtres que nous avons récemment améliorées sont listées ci-dessous.

 

Qualité de surface de 20-10

 

Planéité de surface de λ/10 P-V

 

Front d’onde transmis de λ/20 RMS

 

Longueurs d’onde UV d’à peine 250 nm et longueurs d’onde IR approchant les 4000 nm

 

Filtres d’une finesse allant jusqu’à 200 µm

Image 4 : Champ de surface et de front d’onde d’un filtre de fluorescence dichroïque haute performance TECHSPEC®

Découvrir les familles de filtres optiques

TECHSPEC® High Performance Fluorescent Dichroic Filters

TECHSPEC® High Performance OD 4 Longpass Filters

TECHSPEC® High Performance OD 4 Shortpass Filters

TECHSPEC® High Performance OD 4 Shortpass Filters

FAQ

FAQ  Edmund Optics® propose-t-il des filtres fabriqués à partir de matériaux minces et flexibles?
Oui, Edmund Optics® propose une gamme de filtres passe-bande ultra-minces fabriqués à partir de couches de polymère ultra-minces. Ils sont résistants aux rayures et sont d’une épaisseur allant de 200 à 500 µm.
FAQ  Quel est le plus grand diamètre de filtre disponible chez Edmund Optics®?

Edmund Optics® est capable de produire des filtres avec un diamètre maximal de 300 nm. Nous nous préoccupons des tolérances et de l’uniformité pour des substrats aussi importants en raison des limitations imposées par la pulvérisation et le traitement.

FAQ  Quels sont les substrats de filtre les plus courants?

Les matériaux utilisés pour fabriquer les substrats de filtre les plus courants incluent la silice fondue, le N-BK7 et le verre flotté. Récemment la tendance à l’utilisation de matériaux au fluorure, de matériaux cristallins IR comme le silicone et le germanium, de polymères et de plastiques est apparue.

FAQ  Comment choisir le filtre adapté à mon application?

Il vous faut tout d’abord déterminer quel type de filtre est nécessaire à votre application. Les types de filtres classiques sont les filtres passe-bas, passe-haut, passe-bande, dichroïques, coupe-bande, et gris neutres. Chacun de ces types de filtres présentent des caractéristiques uniques se prêtant mieux à certaines applications. Ensuite il vous faut déterminer quelles longueurs d’onde sont requises, puisque les filtres sont définis par la partie du spectre qu’ils laissent passer ou bloquent. Par exemple un filtre de coupure UV (passe-haut), est conçu pour laisser passer les portions visibles et IR du spectre, mais bloquent (ou « coupent ») les portions UV du spectre.

FAQ  Que se passe-t-il lorsqu’un filtre optique est incliné ?
De manière générale, lorsque l’angle d’incidence augmente, il y aura un décalage de la courbe de transmission d’un filtre vers des longueurs d’onde plus basses. Les grands angles issus du centre du système optique ont le même effet que l’inclinaison d’un filtre en position perpendiculaire à un système optique. Lorsque l’angle d’inclinaison va augmenter, la courbe va commencer à changer de forme, causant une baisse constante de la transmission et une modification de la pente de la courbe de transmission. Un effet similaire est observé lorsque la température augmente. Les filtres interférentiels sont les plus sensibles à l’angle d’incidence et à la température.
FAQ  Quels types de filtres peuvent être fabriqués par Edmund Optics®?
Edmund Optics® fabriquent des filtres de fluorescence, dichroïques, à bandes passantes étroites, à bandes passantes multiples, coupe-bande, gris neutres, passe-bas et passe-haut. Si notre sélection de filtres standards ne répond pas à vos exigences, veuillez nous contacter pour en savoir plus sur nos solutions sur mesure.

Ressources

Notes d’application

Informations techniques et exemples d'applications, y compris explications théoriques, équations, images graphiques et bien plus.

Filtres Optiques
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Optical Filter Orientation
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Custom Bandpass Filter using Shortpass and Longpass Filters
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Fluorophores et Filtres pour la Microscopie à Fluorescence
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Vidéos

Vidéos apportant d'excellents conseils et offrant des présentations basées sur des applications utilisant nos produits.

What’s New in Optical Coatings: Introduction
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Optical Filter Coatings: Comparison of Traditional and Hard-Sputtered
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Pages reliées

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Flexible Longpass Filters
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