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Erklärung von Begriffen im Zusammenhang mit Filterparametern (Teil 1)
Optische Filter sind optische Geräte, die dazu dienen, bestimmte Wellenlängenbereiche der Strahlung auszuwählen. Sie können einen Teil des Spektrums selektiv durchlassen und die Übertragung der übrigen Bereiche blockieren. Optische Filter werden häufig in Mikroskopen, der Spektroskopie, der chemischen Analyse und der Maschinenvisualisierung eingesetzt.
Durchlässigkeit (T): Angenommen, die anfängliche Lichtintensität beträgt 100 %. Nach dem Durchgang durch einen Filter geht ein Teil des Lichts verloren. Wenn die gemessene Durchlässigkeit nach dem Filtern nur noch 80 % des Ausgangswerts beträgt, dann sagen wir, dass die optische Durchlässigkeit dieses Filters nur 80 % beträgt.
Mittlere Wellenlänge (CWL): Die mittlere Wellenlänge, die zur Definition eines Bandpassfilters verwendet wird, ist der Mittelpunkt der spektralen Bandbreite, über die der Filter transmittiert. Konkret bezieht sich dies auf die Wellenlänge, die tatsächlich in der praktischen Anwendung des Filters verwendet wird – zum Beispiel, wenn der Hauptpeak einer Lichtquelle eine 800-nm-LED ist, dann wäre die erforderliche mittlere Wellenlänge 800 nm.
Volle Breite bei Halbmaxima (FWHM): Der vollständige Name lautet »volle Breite bei halbem Maximum« und wird häufig mit FWHM abgekürzt. Sie dient zur Charakterisierung der Bandbreite des spektralen Bereichs, den ein Bandpassfilter durchlässt. Konkret werden die oberen und unteren Grenzen dieser Bandbreite durch die Wellenlängen definiert, bei denen die Transmission des Filters 50 % seines maximalen Wertes erreicht. Wenn beispielsweise ein Filter eine maximale Transmission von 90 % aufweist, bestimmen die Wellenlängen, bei denen die Transmission des Filters auf 45 % absinkt, die oberen und unteren Grenzen der FWHM. Eine FWHM von 10 nm oder weniger gilt als schmalbandig und wird üblicherweise in Anwendungen zur Laserreinigung und chemischen Sensorik eingesetzt. Eine FWHM zwischen 25 und 50 nm wird typischerweise in Anwendungen der maschinellen Bildverarbeitung verwendet; eine FWHM von mehr als 50 nm gilt als breitbandig und findet häufig Anwendung in der Fluoreszenzmikroskopie.
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