¿Qué es un filtro espacial?

Un filtro espacial es un dispositivo utilizado para alterar o corregir aberraciones en salidas de fuente de luz coherentes. Las aberraciones son características indeseables en el haz de luz proyectado causado por ópticas malas, sucias o dañadas, a menudo caracterizadas por anillos de luz débiles y concéntricos alrededor del haz central. El filtro espacial generalmente consiste en una lente colimadora que enfoca el haz de luz y lo pasa a través de una pequeña apertura. Esto permite que solo pase la parte deseada de la viga mientras excluye las aberraciones. Los filtros espaciales se usan comúnmente para eliminar las imperfecciones de fuentes de luz de precisión de alta intensidad, como los láseres. Problemas como los estándares de producción deficientes, la contaminación y el daño de cualquier tipo pueden hacer que la salida de la luz desarrolle aberraciones o imperfections. Estos pueden afectar el haz hasta tal punto que ya no realiza su función prevista, particularmente en el caso de dispositivos de alta precisión, como los láseres. Las aberraciones a menudo son visibles como anillos confusos y concéntricos de luz más débil alrededor del haz de salida central.

Un método común para restaurar la fidelidad deseada de las salidas de luz es el uso de un filtro espacial. Estos dispositivos reenvían la luz y filtran las partes indeseables del haz, dejando solo la salida original. Esto se logra enfocando el haz de luz usando una lente separada y dirigiéndola a una placa de aluminio grueso con una apertura o agujero muy pequeño en su superficie. El tamaño del orificio se calcula cuidadosamente para adaptarse a la distancia focal de las lentes utilizadas en el dispositivo, la longitud de onda del haz y la extensión de las imperfecciones presentes en el haz.

Este procedimiento bloquea efectivamente las porciones aberrantes presentes en elViga de luz, permitiendo que solo la porción deseada pase a través de la abertura. El procedimiento permite una fidelidad extremadamente alta en la salida de luz resultante. Sin embargo, el tamaño de la apertura del filtro espacial es crítico, y los pequeños errores de cálculo pueden tener un efecto adverso en el haz de salida. Si el agujero es demasiado pequeño, una pérdida de potencia significativa puede ser experiencia, mientras que, si es demasiado grande, se producirá un filtrado de aberración demasiado grande o nulo. En muchos dispositivos de filtro espacial disponible comercialmente, las lentes objetivos de microscopio también se usan debido a su alta calidad inherente.