Τι είναι ένα χωρικό φίλτρο;

Ένα χωρικό φίλτρο είναι μια συσκευή που χρησιμοποιείται για την αλλαγή ή τη διόρθωση των εκτροπών σε συνεκτικές εξόδους πηγής φωτός.Οι ανωμαλίες είναι ανεπιθύμητα χαρακτηριστικά στην προβλεπόμενη δέσμη φωτός που προκαλείται από κακώς κατασκευασμένες, βρώμικες ή κατεστραμμένες οπτικές, που συχνά χαρακτηρίζονται από αδύναμους, ομόκεντρους δακτυλίους φωτός γύρω από την κεντρική δέσμη.Το χωρικό φίλτρο τυπικά αποτελείται από ένα φακό κολοκύθας που εστιάζει τη δέσμη του φωτός και το περνάει μέσα από ένα μικροσκοπικό άνοιγμα.Αυτό επιτρέπει μόνο στο επιθυμητό τμήμα της δέσμης να περάσει ενώ αποκλείει τις εκτροπές.Τα χωρικά φίλτρα χρησιμοποιούνται συνήθως για την απομάκρυνση των ατελειών από τις πηγές φωτός υψηλής έντασης, όπως τα λέιζερ.

Η ακεραιότητα των υψηλής έντασης, λεπτώς επικεντρωμένων ή συνεκτικών πηγών φωτός εξαρτώνται από μια σειρά στοιχείων, η πιο σημαντική είναι η ποιότητατης οπτικής που χρησιμοποιείται στη γενιά της δέσμης του φωτός.Ζητήματα όπως τα κακά πρότυπα παραγωγής, η μόλυνση και η ζημιά οποιουδήποτε είδους μπορεί να προκαλέσει την έξοδο του φωτός για την ανάπτυξη ανωμαλιών ή ατελειών.Αυτά μπορούν να επηρεάσουν τη δέσμη σε τέτοιο βαθμό ώστε να μην εκτελεί πλέον τη λειτουργία της, ιδιαίτερα στην περίπτωση συσκευών υψηλής ακρίβειας όπως λέιζερ.Οι ανωμαλίες είναι συχνά ορατές ως ασαφείς, ομόκεντροι δακτύλιοι ασθενέστερου φωτός γύρω από την κεντρική δέσμη εξόδου.

Μια κοινή μέθοδος αποκατάστασης της επιθυμητής πιστότητας των εξόδων φωτός είναι η χρήση ενός χωρικού φίλτρου.Αυτές οι συσκευές επαναπροσδιορίζουν το φως και φιλτράρουν τα ανεπιθύμητα μέρη της δέσμης, αφήνοντας μόνο την αρχική έξοδο.Αυτό επιτυγχάνεται με την εστίαση της δέσμης φωτός χρησιμοποιώντας ένα ξεχωριστό φακό και κατευθύνοντας το σε παχιά πλάκα αλουμινίου με πολύ μικρό διάφραγμα ή οπή στην επιφάνεια του.Το μέγεθος της οπής υπολογίζεται προσεκτικά ώστε να ταιριάζει στο εστιακό μήκος των φακών που χρησιμοποιούνται στη συσκευή, στο μήκος κύματος δοκών και στην έκταση των ατελειών που υπάρχουν στη δέσμη.

Αυτή η διαδικασία εμποδίζει αποτελεσματικά τα ανώμαλα τμήματα που υπάρχουν στη δέσμη φωτός, επιτρέποντας μόνο στο επιθυμητό τμήμα να διέρχεται από το διάφραγμα.Η διαδικασία επιτρέπει εξαιρετικά υψηλή πιστότητα στην προκύπτουσα έξοδο φωτός.Ωστόσο, το μέγεθος του διαφράγματος του χωρικού φίλτρου είναι κρίσιμο και οι μικρές λανθασμένες υπολογισμοί μπορούν να έχουν αρνητικές επιπτώσεις στη δέσμη εξόδου.Εάν η τρύπα είναι πολύ μικρή, μια σημαντική απώλεια ισχύος μπορεί να είναι εμπειρία, ενώ, αν θα γίνει πολύ μεγάλη, μικρή ή καθόλου διόρθωση εκτροπής.Σε πολλές εμπορικά διαθέσιμες συσκευές χωρικού φίλτρου, χρησιμοποιούνται επίσης αντικειμενικοί φακοί μικροσκοπίου λόγω της εγγενούς υψηλής ποιότητας τους.