Future of
Optical Filters

À mesure que les sources de lumière, capteurs numériques et technologies de chambres de traitement continuent d’être améliorés, les filtres optiques vont naturellement évoluer et continuer à être perfectionnés. Les filtres optiques sont essentiels à certaines des applications les plus exigeantes dans les domaines de l’automatisation, de l’énergie, de l’imagerie médicale, de la sécurité et des systèmes optiques multiélément.

Ces avancées requièrent que ces filtres soient développés sur de nouveaux substrats tels que des films polymères minces et flexibles, des matériaux de niveau infrarouge comme le silicone et le germanium, ou bien avec de nouveaux produits chimiques et composés qui permettent d’obtenir des filtres à transmission et à blocage élevés dans les spectres de l’UV et de l’IR. Les progrès réalisés dans les technologies des chambres de traitement ont permis d’obtenir des filtres plus précis atteignant des largeurs de bande inférieures à <1nm avec des tolérances inférieures à <1%, repoussant ainsi les limites des spectrophotomètres les plus performants. Grâce à chacune de ces avancées, les tolérances et spécifications ont été davantage optimisées afin de mieux représenter un substrat de précision comportant une qualité de surface et une planéité de surface améliorées, un parallélisme optimisé et un meilleur front d’onde transmis.

New materials, sub-nanometer specifications, deep UV to far IR spectral coverage, and various improved tolerances will continue the advancement of optics and photonics in nearly every consumer and scientific application.

• Ultra-mince
   
• Extension du domaine spectral
   
• Mince, flexible
   
• Tolérances et spécifications plus strictes
   

Modèles ultra-minces

Pendant de nombreuses années, les filtres à ligne laser présentaient des largeurs de bandes allant de 1,5 à 2 nm. Mais grâce aux nouvelles avancées en matière de métrologie et technologie de traitement, les filtres à ligne laser peuvent désormais atteindre des largeurs de bande inférieures à <1nm dans le spectre visible. Cette précision sera grandement utile aux systèmes avec détection de photon unique, à la spectroscopie Raman et à d’autres applications pour l’imagerie qui détectent des signaux très légers et faibles.

Image 1 (gauche): Graphiques de transmission pour des filtres passe-bande ultra-minces de 355 nm et 533 nm

Extension du domaine spectral

Les filtres à traitement dur sont principalement utilisés pour les domaines spectraux du visible et du NIR se situant environ entre 400 et 1 800 nm. Les dernières avancées et récents développements technologiques dans la conception de traitements et de matériaux ont élargi ces domaines aux domaines UV et IR atteignant un minimum de 250 nm et un maximum de 7 300 nm.

Image 2 (gauche): Graphique de transmission pour le filtre passe-haut IR, 7,30 µm, diamètre 25 mm (#68-656)

Mince, matériaux flexibles

Les filtres ultra-minces et flexibles sont obtenus grâce à un processus d’extrusion unique et sont conçus à l’aide d’un matériau polymère d’une finesse allant jusqu’à 200 µm. Ces filtres sont également résistants aux rayures et flexibles, permettant une intégration encore jamais atteinte à certains des facteurs de formes et systèmes optiques compacts les plus complexes.

Image 3 (gauche): Structure des filtres flexibles pour tout polymère

Tolérances et spécifications plus strictes

Les plateformes de pulvérisation utilisées pour le traitement des filtres impliquent le recours à des températures et pressions dangereuses, ainsi qu’à des particules se mouvant à très grande vitesse. Garantir une surface de filtre propre, immaculée et plane, peut ainsi s’avérer être un véritable défi. Généralement, les spécifications de surface, tels que le parallélisme, la qualité de surface, la planéité de surface et le front d’onde transmis, et la puissance ou l’irrégularité tolèrent mal les effets des plateformes de pulvérisation magnétron et à faisceau d’ions traditionnelles. L’amélioration de ces techniques permettra d’obtenir des filtres avec des tolérances de surface plus strictes.

Image 4 (droite): Plateforme de pulvérisation EO utilisée pour le traitement des filtres optiques