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What are Ultra-Thin Filters?

What are Ultra-Thin Filters?

Everix Filters
Démonstration d'un filtre « se courbant » sous la douce pression des pincettes

Les Filtres Ultra-Fins sont fabriqués à partir de polymères et colorants flexibles pour s'adapter si bien aux formes planes que les courbées. Ils sont résistants aux rayures, et sont aussi durables que la plupart des traitements dur à base d'oxides. Chaque filtre est composé de centaines de milliers de sous-couches. Les Filtres Ultra-Fins peuvent atteindre une grande sélectivité en longueur d'onde dans le visible et le proche infrarouge et sont parfaits pour les applications de grand volume en raison de leur faible coût, de leur légèreté, leur épaisseur fine et leur flexibilité.

Le procédé de fabrication des Filtres Ultra-Fins associe les caractéristiques de la fabrication de fibre optique à l’extrusion de film plastique pour fournir un contrôle précis de l’épaisseur et de l’indice de réfraction. Cette méthode permet créer des filtres interférentiels multicouches complexes à des coûts appropriés pour les marchés de gros volume pour lesquels le dommage laser, la dérive thermique et des plages de température d’utilisation plus restreintes ne sont pas un problème. Les espaces d’application possibles comprennent la microscopie multi-photonique laser, l’astronomie, l’instrumentation de fluorescence, la cytométrie de flux et autres systèmes de lasers biomédicaux.

Les Filtres Ultra-Fins comportent quelques inconvénients qui proviennent principalement du substrat en polymère. Ils ont une température d’utilisation limitée et doivent être utilisés entre - 5 à + 55°C pour éviter d’endommager la structure des couches de polymère. C’est pour cette raison que les Filtres Ultra-Fins ne sont pas recommandés avec des systèmes laser qui génèrent beaucoup de chaleur sur la surface d’une optique. Un léger décalage chromatique va également se produire à différents angles d’incidence en raison de la capacité de flexion des filtres. La Figure 1 ci-dessous montre un filtre passe-bande ultra fin avec quatre angles d’incidence allant de 0° (incidence normale) à 45°. Les Filtres Ultra-Fins présentent également une erreur du front d’onde légèrement supérieure par rapport aux filtres de substrat en verre plus rigides. Plus le filtre flexible est épais, plus il sera rigide et cette rigidité accrue entraînera une baisse de l’erreur du front d’onde.

L’avantage le plus évident des Filtres Ultra-Fins est qu’ils sont flexibles et se conforment aux formes planes et courbées. Ils se découpent facilement à la main à l’aide de ciseaux ou de lames, ou pour de grandes quantités, à l’aide d’une machine de découpe laser. Leur conception ultra-fine réduit la longueur du chemin optique et élimine tout besoin d’une solution de montage distincte pour le filtre. La conception entièrement en plastique incassable permet à ces filtres d'être fabriqués en versions très flexibles ayant moins de 100 µm d’épaisseur ou en versions plus rigides d’une épaisseur d’environ 500 µm.

Caractéristiques principales :

  • Conception flexible du matériau
  • Gamme spectrale de 350 à 1.600 nm
  • Possibilité de conception Notch, Passe-Haut, Passe-Bas, et Passe-Bande
  • Filtres Multi-Notch et Passe-Bande Multi-Bandes disponibles
  • Résistance aux rayures
  • Conception OD 2, OD 4 réalisable
  • Transmission >90% atteignable
  • Conception ultra-fine (épaisseur de 300 à 500 µm)
 Effets du changement de l’angle d'incidence (AOI) sur la réflectivité du filtre
Figure 1: Effets du changement de l’angle d'incidence (AOI) sur la réflectivité du filtre
 Filtres TraditionelsFiltres à Haute RésistanceFiltres Passe-Haut Ultra-Fins
Substrate: Stack of Glass, Metal, Plastic Single Piece of Glass Stack of Ultra-Thin Polymers
Transmission (VIS only): 75% (approx.) >90% >90%
Clear Aperture: >80% >80% >90%
Thickness: 5mm >1mm 200 - 500µm
Blocking, Optical Density: >OD 4 average >OD 6 absolute >OD 4 average
Temperature Stability: Medium High Medium
Cut-on Steepness: >3% <1% 2%
Cut-on Tolerance: >3% <1% 2%
Preis: $$ $$$ $
RHCP - Right-Handed Circular Polarization
Figure 2: Comparaison entre les Filtres Traditionnels, Filtres à Traitement Dur, et Filtres Ultra-Fins
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