Co je to prostorový filtr?
Prostorový filtr je zařízení používané ke změně nebo opravě aberací v koherentních výstupních zdrojích světla. Aberace jsou nežádoucí charakteristiky v promítnutém paprsku světla způsobené špatně vyráběnou, špinavou nebo poškozenou optikou, často charakterizovanou slabými soustřednými prsteny světla kolem centrálního paprsku. Prostorový filtr obvykle sestává z čočky kolimátoru, která zaostřuje paprsek světla a prochází jej malým otvorem. To umožňuje projít pouze požadovanou část paprsku při vyloučení aberací. Prostorové filtry se běžně používají k odstranění nedokonalostí z vysokých intenzity, přesných světelných zdrojů, jako jsou lasery. Problémy, jako jsou špatné výrobní standardy, kontaminace a poškození jakéhokoli druhu, mohou způsobit, že se světelný výstup rozvíjí aberace nebo nedokonalýns. Mohou to ovlivnit paprsek do té míry, že již nevykonává svou zamýšlenou funkci, zejména v případě vysoce přesných zařízení, jako jsou lasery. Aberace jsou často viditelné jako fuzzy, soustředné kroužky slabšího světla kolem centrálního výstupního paprsku.
Běžnou metodou obnovení požadované věrnosti výstupů světla je použití prostorového filtru. Tato zařízení zaostřují světlo a odfiltrují nežádoucí části paprsku, takže ponechá pouze původní výstup. Toho je dosaženo zaostřením světelného paprsku pomocí samostatné čočky a nasměrováním na silnou fóliovou desku s velmi malým otvorem nebo otvorem na jeho povrchu. Velikost otvoru se pečlivě vypočítá tak, aby vyhovovala ohniskové délce čoček použitých v zařízení, vlnová délka paprsku a rozsah nedokonalostí přítomných v paprsku.
Tento postup účinně blokuje aberantní části přítomné vPaprsek světla, což umožňuje projít pouze požadovanou část. Postup umožňuje extrémně vysokou věrnost ve výsledném výstupu světla. Velikost clony prostorového filtru je však kritická a malé nesprávné výpočty mohou mít nepříznivý vliv na výstupní paprsek. Pokud je díra příliš malá, může být zkušenost s významnou ztrátou energie, zatímco pokud dojde k příliš velkému, malému nebo žádnému filtrování aberací. V mnoha komerčně dostupných zařízeních pro prostorové filtry se objektivně objektivu mikroskopu také používají kvůli jejich inherentní vysoké kvalitě.