Kas ir telpiskais filtrs?

Augstas intensitātes, smalki fokusētu vai koherentu gaismas avotu integritāte ir atkarīga no vairākiem elementiem, no kuriem vissvarīgākais ir gaismas stara radīšanā izmantotās optikas kvalitāte. Tādas problēmas kā slikti ražošanas standarti, piesārņojums un jebkāda veida bojājumi var izraisīt gaismas izvades novirzes vai nepilnības. Tie var ietekmēt staru kūli tādā mērā, ka tas vairs nepilda paredzēto funkciju, īpaši augstas precizitātes ierīču, piemēram, lāzeru, gadījumā. Aberācijas bieži ir redzamas kā neskaidri, koncentriski vājākas gaismas gredzeni ap centrālo izejas staru kūli.

Izplatīta metode vēlamās gaismas izvades precizitātes atjaunošanai ir telpiskā filtra izmantošana. Šīs ierīces pārfokusē gaismu un filtrē nevēlamās staru daļas, atstājot tikai sākotnējo izvadi. Tas tiek panākts, fokusējot gaismas staru, izmantojot atsevišķu objektīvu, un virzot to uz biezu folijas plāksni ar ļoti mazu apertūru jeb caurumu tās virsmā. Cauruma izmērs ir rūpīgi aprēķināts, lai tas atbilstu ierīcē izmantoto lēcu fokusa attālumam, staru kūļa viļņa garumam un starā esošo nepilnību apjomam.

Šī procedūra efektīvi bloķē gaismas starā esošās novirzošās daļas, ļaujot tikai vajadzīgajai daļai iziet cauri atverei. Procedūra nodrošina ārkārtīgi augstu gaismas precizitāti. Tomēr telpiskā filtra apertūras izmērs ir kritisks, un nelieli nepareizi aprēķini var negatīvi ietekmēt izejas staru kūli. Ja caurums ir pārāk mazs, var rasties ievērojams jaudas zudums, savukārt, ja caurums ir pārāk liels, aberāciju filtrēšana notiks maz vai tās nav. Daudzās tirdzniecībā pieejamās telpisko filtru ierīcēs tiek izmantotas arī mikroskopa objektīva lēcas, jo tām piemīt augsta kvalitāte.