Optische Filter

Der optische Filter ist vielfältig einsetzbar. Die Wellenlänge des Lichts bestimmt auch dessen Farbverhältnisse. Durch optische Filter kann man z.B. die Wellenlänge an einen gewünschten Bereich anpassen, sodass bestimmte Farbtöne herausgefiltert werden. Eingesetzt werden optische Filter zum Beispiel in der Automobilindustrie. In modernen Fahrzeugen werden Nachtsichtkameras eingebaut um den Fahrkomfort und die Sicherheit zu verbessern. Diese strahlen allerdings Licht aus, das als Infrarot bekannt ist. Damit entgegenkommende Autofahrer nicht geblendet werden, werden optische Filter eingesetzt um die Wellenlänge auf 780 bis 1100 Nanometer zu beschränken, sodass die Intensität des Lichtes im gesetzlich zulässigem Weiß - Bereich liegt. Auch die Selektion des Polaritätszustandes oder der Einfallsrichtung kann erfolgen. Die bekanntesten Filter sind allerdings die oben erwähnten Farbfilter sowie UV - Filter. Ein UV Filter ist eigentlich nichts anderes als ein Farbfilter, der das Ultraviolette Licht blockiert. Polarisationsfilter werden hauptsächlich in der Fotografie benutzt um die Bildqualität zu verbessern. Komplementärfarbenfilter werden hauptsächlich in Digitalkameras eingesetzt. Digitalkameras gibt es übrigens seit 1963. Ca. 2/3 des Farbspektrums wird blockiert, sodass ein hoher Zoom garantiert werden kann.Die Materialien zum Bau eines optischen Filters werden individuell abgestimmt, zumeist wird Quarzglas verwendet. Optische Filter finden in der modernen Technik heutzutage überall Verwendung. Z.B. der "Volume Bragg Gratings" (VBG) wird eingesetzt um die Wellenlänge bei Präzisionslasern zu stabilisieren.
Auch in der Computerindustrie werden optische Filter eingesetzt. Da man bestimmte Wellenlänge rausfiltern kann bzw. nur eine bestimmte durchlassen kann werden optische Netze benutzt. In der Regel werden durch die abgestimmten Lichtimpulse Daten mit sehr hoher Geschwindigkeit übertragen. Die Interferenz die vorliegen kann nutzen Interferenzfilter gezielt aus. Interferenz tritt auf, wenn sich Wellen überlagern, d.h. wenn die Amplituden bzw. Wellenlängen identisch sind. Durch die Überlagerung werden diese Wellen aufgehoben, verschwinden also. Da das Licht sehr schwer zu beeinflussen ist, müssen optische Filter sehr präzise hergestellt werden und haben einen hohen Produktionsaufwand. Durch die Krümmung der Linse sowie die Dicke des Glases kann der Lichteinfall, also der Brechungswinkel beeinflusst werden. Die Linse besteht eigentlich aus zwei Flächen. Mindestens eine davon ist konvex, während die andere meist konkav aufgebaut ist. Das bedeutet, dass die Linse in eine Richtung gewölbt ist, wie z.B. bei einer Brille.
Kleine Unebenheiten auf der Oberfläche verändern die Funktionen des optischen Filter, was auch durch kleinste Kratzer hervorgerufen werden kann. Deshalb werden häufig verschiedene Beschichtungen verwendet um diesen negativen Effekt zu vermeiden.
Abschließend kann man sagen, dass optische Filter in der heutigen Technik einen hohen Nutzen genießen und vielseitig einsetzbar sind. Allerdings sind sie ziemlich teuer, da sie für eine optimale Anwendung sehr aufwändig herzustellen sind. (MB)

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