La aplicación de filtros en diferentes bandas espectrales en la industria óptica

Aplicación de filtros
La aplicación de filtros en diferentes bandas espectrales en la industria óptica aprovecha principalmente su capacidad de selección de longitud de onda, lo que permite funcionalidades específicas mediante la modulación de la longitud de onda, la intensidad y otras propiedades ópticas. A continuación, se describen las principales clasificaciones y sus correspondientes escenarios de aplicación:

Clasificación basada en características espectrales:
1. Filtro de paso largo (λ > longitud de onda de corte)
Este tipo de filtro permite el paso de longitudes de onda mayores que la longitud de onda de corte, bloqueando las longitudes de onda más cortas. Se utiliza comúnmente en imágenes biomédicas y estética médica. Por ejemplo, los microscopios de fluorescencia utilizan filtros de paso largo para eliminar la luz interferente de onda corta.

2. Filtro de paso corto (λ < longitud de onda de corte)
Este filtro transmite longitudes de onda más cortas que la longitud de onda de corte y atenúa las más largas. Se aplica en la espectroscopia Raman y la observación astronómica. Un ejemplo práctico es el filtro de paso corto IR650, que se emplea en sistemas de monitorización de seguridad para suprimir la interferencia infrarroja durante el día.

3. Filtro de banda estrecha (ancho de banda < 10 nm)
Los filtros de banda estrecha se utilizan para una detección precisa en campos como la espectroscopia LiDAR y Raman. Por ejemplo, el filtro de banda estrecha BP525 presenta una longitud de onda central de 525 nm, un ancho de banda completo a la mitad del máximo (FWHM) de tan solo 30 nm y una transmitancia de pico superior al 90 %.

4. Filtro de muesca (ancho de banda de supresión < 20 nm)
Los filtros de muesca están diseñados específicamente para suprimir interferencias en un rango espectral estrecho. Se aplican ampliamente en la protección láser y la obtención de imágenes de bioluminiscencia. Un ejemplo es el uso de filtros de muesca para bloquear emisiones láser de 532 nm que podrían representar un peligro.

Clasificación según características funcionales:
- Películas polarizadoras
Estos componentes se emplean para distinguir la anisotropía de los cristales o mitigar la interferencia de la luz ambiental. Por ejemplo, los polarizadores de rejilla metálica pueden soportar la irradiación láser de alta potencia y son adecuados para su uso en sistemas LiDAR de conducción autónoma.

- Espejos dicroicos y separadores de color
Los espejos dicroicos separan bandas espectrales específicas con bordes de transición pronunciados; por ejemplo, reflejan longitudes de onda inferiores a 450 nm. Los espectrofotómetros distribuyen proporcionalmente la luz transmitida y reflejada, una función frecuente en los sistemas de imágenes multiespectrales.

Principales escenarios de aplicación:
- Equipos médicos: El tratamiento láser oftálmico y los dispositivos dermatológicos requieren la eliminación de bandas espectrales nocivas.
- Detección óptica: Los microscopios de fluorescencia emplean filtros ópticos para detectar proteínas fluorescentes específicas, como GFP, mejorando así la relación señal-ruido.
- Monitoreo de seguridad: los conjuntos de filtros IR-CUT bloquean la radiación infrarroja durante el funcionamiento diurno para garantizar una reproducción precisa del color en las imágenes capturadas.
- Tecnología láser: Se emplean filtros de muesca para suprimir la interferencia del láser, con aplicaciones que abarcan sistemas de defensa militar e instrumentos de medición de precisión.