Thorlabs 液晶可調諧帶通濾光器

Thorlabs 液晶可調諧帶通濾光器

特性

Ø可調諧濾光器，*可編程序列

Ø包含控制器，前面板提供本地控制，BNC和USB實(shí)現遠程控制

Ø包含軟件和SDK(詳情請看軟件標簽)

Ø溫控外殼提供長(cháng)期穩定性

Ø通光孔徑為Ø20 mm或Ø35 mm

Ø多種安裝選項

Ø三個(gè)8-32(M4)螺孔，用于接桿安裝

Ø兩端都有SM1(1.035"-40)內螺紋或SM2(2.035"-40)內螺紋

Ø兩端都有4-40螺孔，用于安裝30 mm或60 mm的籠式系統

Thorlabs 液晶可調諧帶通濾光器可使光源的中心波長(cháng)在420 - 730 nm、430 - 730 nm或650 - 1100 nm的范圍內連續可調諧。大部分Kurios型號在任意給定的中心波長(cháng)具有固定帶寬。但是KURIOS-VB1(/M)提供三種帶寬可供選擇：窄帶、中等或寬帶。響應時(shí)間根據初始和終止波長(cháng)以及Kurios的帶寬設定(僅針對-VB1)而變化。

這些可調諧帶通濾光器帶有控制器，可以提供觸發(fā)輸入、觸發(fā)輸出和模擬輸入功能，非常適合多光譜或超光譜成像應用，如右圖所示。例如，它們可以與黑白科研級CCD相機一起使用，獲得的圖像相比拜耳陣列彩色CCD相機獲得的圖像在色彩展現時(shí)具有更高的準確度。這種技術(shù)能夠得到真實(shí)的光譜圖像，因此顯示的光譜特征肯可能是使用其它方法無(wú)法探測出來(lái)。Thorlabs的Kurios可調諧濾光器也兼容Cerna®顯微鏡平臺，支持定制顯微鏡方案。

在構造上類(lèi)似于Lyot和Solc濾光器，Kurios濾光器主要由液晶盒組成，每個(gè)液晶盒位于偏振元件之間。集成設計實(shí)現快速且無(wú)振動(dòng)的調諧。為了增強工作穩定性，使用閉環(huán)溫度控制伺服維持濾光器的工作溫度。濾光器上的LED在濾光器預熱時(shí)顯示紅色，在準備就緒時(shí)顯示綠色。

用附帶的控制器控制波長(cháng)
通過(guò)控制器的前面板可以手動(dòng)調節中心波長(cháng)，啟用可編程響應序列，詳細描述見(jiàn)控制標簽。此外，控制器提供三個(gè)BNC接頭(觸發(fā)輸入、觸發(fā)輸出和模擬輸入)，使Kurios可以與多種其它裝置同步，比如科研級相機和運動(dòng)控制平臺。每個(gè)Kurios出廠(chǎng)時(shí)都經(jīng)過(guò)校準，發(fā)貨時(shí)附帶一張響應時(shí)間圖，使用戶(hù)可以針對特定濾光器優(yōu)化自己的系統。

由于觸發(fā)輸入接頭，可以用其它裝置通過(guò)TTL信號控制Kurios。例如，它可以使Kurios與科研相機同步，每次相機拍攝一張圖像后，濾光器立即前進(jìn)到序列中的下一波長(cháng)。Kurios的觸發(fā)發(fā)生在5 V TTL信號的下降沿。

觸發(fā)輸出接頭輸出的TTL信號的脈寬和濾光器的已校準響應時(shí)間相同。該信號可例如用于監測響應時(shí)間，也可以用于使觸發(fā)事件與響應事件同時(shí)發(fā)生或遵循響應事件，比如成像或快門(mén)開(kāi)閉。

模擬輸入接頭允許中心波長(cháng)由來(lái)自外部電壓源的0 - 5 V信號進(jìn)行設置，并由內部觸發(fā)或外部觸發(fā)進(jìn)行更改。0 V對應420 nm、430 nm或650 nm最小波長(cháng)，而5 V對應730 nm或1100 nm最大波長(cháng)。詳情請看控制標簽。

Kurios的序列預設功能可從前面板、附帶的GUI或命令行借口進(jìn)行操作，方便用戶(hù)定義波長(cháng)序列(最多1024個(gè)值)。提供內部或外部觸發(fā)使波長(cháng)切換到序列中的下一個(gè)值。這個(gè)功能可結合觸發(fā)輸出和觸發(fā)輸入接頭，在每個(gè)波長(cháng)切換后觸發(fā)相機，采集圖像后從相機接收一個(gè)觸發(fā)信號。序列存儲在控制器的非易失性存儲器中，這樣用戶(hù)關(guān)閉軟件GUI或者拔出USB線(xiàn)纜時(shí)不會(huì )丟失預設的序列。然而，關(guān)閉控制器將會(huì )導致非易失性存儲器清零。

控制器正面的帶寬按鈕可以切換不同的工作模式。對于KURIOS-VB1(/M)，該按鈕可在窄帶、中等帶、寬帶(三種可選的帶寬)和光檔模式(黑色)之間切換。對于固定帶寬的型號，帶寬按鈕只可選擇可用的帶寬和黑色模式。

透過(guò)率和偏振
Kurios濾光器中的液晶光學(xué)元件對傳播方向不敏感，因此濾光器的兩面都可作為輸入端。濾光器中的第一個(gè)元件是線(xiàn)偏振片，且每個(gè)面都刻有一條標記透射偏振方向的白線(xiàn)(見(jiàn)右圖)。為了實(shí)現最大透過(guò)率，輸入光應該線(xiàn)性偏振，且與該偏振軸對準。請注意，因為Kurios結構類(lèi)似于Lyot和Solc濾光器，偏振軸通過(guò)濾光器將旋轉90°。為了達到帶外波長(cháng)的特定衰減度，輸入光束應該良好準直，因為濾光器的視場(chǎng)角是±6°。

我們的KURIOS-WB1、KURIOS-WL1、KURIOS-XL1(/M)和KURIOS-VB1可調諧濾光片包含一個(gè)安裝在透鏡套管中的優(yōu)質(zhì)750 nm短波通濾光片，用于可見(jiàn)光波段。建議使用濾光片防止濾光器內的組件受太多紅外光照射。

安裝選項
這些可調諧濾光器可通過(guò)外殼側面的三個(gè)8-32 (M4)螺孔安裝接桿。此外，正面和背面的四個(gè)4-40螺孔使其兼容我們的30 mm或60 mm的籠式系統。外殼的正面和背面都有SM1 (1.035"-40)或SM2 (2.035"-40)內螺紋。這些螺紋分別能夠安裝Ø1英寸透鏡套管和Ø2英寸透鏡套管。如要將KURIOS-WB1、KURIOS-XE2或KURIOS-VB1濾光鏡連接到相機，請使用我們的SM1A39
SM1轉C-Mount螺紋轉接件和合適的透鏡套筒。

利用KURIOS-WB1獲取的根細胞的超光譜圖像。下面兩條譜線(xiàn)是圖中標記區域的光譜。應用想法標簽中提供了詳細的測量介紹。

濾光器后面和前面具有相同的安裝特性。輸出偏振相對于輸入偏振旋轉了90°。

濾光器前面具有SM1或SM2內螺紋、用于籠式系統的四個(gè)4-40螺孔，還有一條指示透射軸的刻線(xiàn)。

SLS401寬帶光源通過(guò)液態(tài)光波導耦合到我們的KURIOS-WL1/M可調諧濾光器中。在SM2螺紋孔中可以看到Ø35 mm通光孔徑。

液晶可調諧濾光器，固定帶寬，可見(jiàn)光波段

a
針對平行于濾光器的透射軸偏振的輸入光。

b
帶寬隨著(zhù)中心波長(cháng)線(xiàn)性增大。

c
圖中展示響應時(shí)間隨初始波長(cháng)(Y軸)和最終波長(cháng)(X軸)的變化曲線(xiàn)。曲線(xiàn)不對稱(chēng)，這是因為液晶光學(xué)元件對于電壓增大的響應速度比電壓減小時(shí)更快。

d
均勻度被定義為在特定波長(cháng)設置時(shí)中心波長(cháng)除以FWHM帶寬。

Ø波長(cháng)范圍：420 - 730 nm

Øλ = 550 nm時(shí)的帶寬：35 nm FWHM

Ø響應時(shí)間：< 50 ms

Øλ = 550 nm時(shí)的偏振透過(guò)率：45%

Ø更多細節請看右表和上方規格標簽

KURIOS-WB1和KURIOS-WL1(/M)是固定帶寬的可調諧帶通濾光器。中心波長(cháng)(CWL)可從420 nm至730 nm調諧。一般而言，透過(guò)率和帶通寬度隨著(zhù)CWL增大而增大。

為了阻擋近紅外和紅外波長(cháng)，每個(gè)可調諧濾光器包含一片安裝在SM螺紋外殼中的截止波長(cháng)為750 nm的優(yōu)質(zhì)短波通濾光片。建議將濾光片安裝在濾光器的入射端，防止內部其它組件受到過(guò)多的紅外輻射。KURIOS-WB1包含FESH0750濾光片，KURIOS-WL1包含與FESH0750濾光片具有相同光學(xué)屬性的Ø2英寸版本。

固定帶通可調諧濾光器提供的響應時(shí)間取決于初始波長(cháng)和最終波長(cháng)。如右表中的曲線(xiàn)圖所示，對于中心波長(cháng)的小變化(Δλ ≤ 30 nm)，響應時(shí)間將≤5 ms。隨著(zhù)Δλ增大，響應時(shí)間也會(huì )增大，從420 nm轉換到730 nm時(shí)達到40 ms的最大值。

KURIOS-WB1(/M)的通光孔徑為Ø20 mm，外殼有SM1 (1.035"-40)內螺紋，與我們的30 mm籠式系統兼容。而KURIOS-WL1(/M)的通光孔徑為Ø35 mm，外殼有SM2(2.035"-40)內螺紋，與我們的60 mm籠式系統兼容。

每一臺Kurios都經(jīng)過(guò)出廠(chǎng)校準，發(fā)貨時(shí)附帶響應時(shí)間圖，使用戶(hù)可以針對特定濾光器優(yōu)化自己的系統。該圖可以通過(guò)附帶的Windows®軟件保存到磁盤(pán)。

液晶可調諧濾光器，可選擇帶寬，可見(jiàn)光波段

a
針對平行于濾光器的透射軸偏振的輸入光。

b
帶寬隨著(zhù)中心波長(cháng)線(xiàn)性增大。

c
圖中展示響應時(shí)間隨初始波長(cháng)(Y軸)和最終波長(cháng)(X軸)的變化曲線(xiàn)。曲線(xiàn)不對稱(chēng)，這是因為液晶光學(xué)元件對于電壓增大的響應速度比電壓減小時(shí)更快。

d
均勻度被定義為在特定波長(cháng)設置時(shí)中心波長(cháng)除以FWHM帶寬。

Ø波長(cháng)范圍：420 - 730 nm

Øλ = 550 nm (FWHM)時(shí)的帶寬：

Ø窄帶設定：10 nm FWHM

Ø中等帶設定：18 nm FWHM

Ø寬帶設定：32 nm FWHM

Ø響應時(shí)間取決于帶寬、初始波長(cháng)和截止波長(cháng)：

Ø窄帶設定：< 230 ms

Ø中等帶設定：< 150 ms

Ø寬帶設定：< 100 ms

Øλ = 550 nm時(shí)的偏振透過(guò)率：

Ø窄帶設定：13%

Ø中等帶設定：17%

Ø寬帶設定：20%

Ø更多信息見(jiàn)右表和上方規格標簽

KURIOS-VB1是我們的Kurios可調諧帶通濾光器的可選擇帶通版本。中心波長(cháng)(CWL)可調諧的范圍從420 nm到730 nm，并且用戶(hù)可以設定窄帶、中等帶或寬帶的帶寬選項。一般而言，對于一個(gè)給定設定，透過(guò)率和帶通區域的寬度隨CWL增大而增大。

為了消除近紅外和紅外輻射，該濾光器附帶一個(gè)FESH0750優(yōu)質(zhì)短波通濾光片，截止波長(cháng)750 nm，安裝在SM1(1.035"-40)螺紋外殼中。建議使用該濾光片，以防濾光器中的組件受到過(guò)度的紅外輻射影響。

可選擇的帶通Kurios濾光器的響應時(shí)間取決于帶寬設定、初始波長(cháng)和截止波長(cháng)。對于窄帶設定，最大響應時(shí)間為230
ms，對于中等帶設定是150
ms，對于寬帶設定是100
ms。一般而言，響應時(shí)間會(huì )對于更大的波長(cháng)變化而更大。

每一臺Kurios都經(jīng)過(guò)出廠(chǎng)校準，發(fā)貨時(shí)附帶響應時(shí)間圖，使用戶(hù)可以針對特定濾光器優(yōu)化自己的系統。該圖可以通過(guò)附帶的Windows®軟件保存到磁盤(pán)。

液晶可調諧濾光器，固定窄帶寬，可見(jiàn)光波段

a
針對平行于濾光器的透射軸偏振的輸入光。

b
帶寬隨著(zhù)中心波長(cháng)線(xiàn)性增大。

c
圖中展示響應時(shí)間隨初始波長(cháng)(Y軸)和最終波長(cháng)(X軸)的變化曲線(xiàn)。曲線(xiàn)不對稱(chēng)，這是因為液晶光學(xué)元件對于電壓增大的響應速度比電壓減小時(shí)更快。

d
均勻度被定義為在特定波長(cháng)設置時(shí)中心波長(cháng)除以FWHM帶寬。

Ø波長(cháng)范圍：430 - 730
nm

Øλ = 550 nm時(shí)的帶寬：10
nm FWHM

Ø響應時(shí)間：< 70 ms

Øλ = 550 nm時(shí)的偏振透過(guò)率：17%

KURIOS-XL1(/M)是Kurios可調諧帶通濾光器的一種固定窄帶通版本。中心波長(cháng)(CWL)可調諧的范圍是430
nm至730
nm。一般地，透過(guò)率和通帶寬度隨CWL增加而增加。

為了消除近紅外和紅外光的透過(guò)，該濾光器附帶一個(gè)Ø2英寸版本的FESH0750優(yōu)質(zhì)短波通濾光片，截止波長(cháng)750 nm，安裝在SM2螺紋外殼中。建議將濾光片安裝在濾光器輸入端中，以防濾光器中的組件受到過(guò)度的紅外輻射影響。

固定窄帶通可調諧濾光器的響應時(shí)間取決于初始波長(cháng)和最終波長(cháng)。如右表中的曲線(xiàn)圖所示，對于中心波長(cháng)的小變化(Δλ ≤ 30 nm)，響應時(shí)間將≤10 ms。隨著(zhù)CWL變化更大，響應時(shí)間也會(huì )增加，從425 nm轉換到725 nm時(shí)達到70 ms最大值。

KURIOS-XL1(/M)的通光孔徑為Ø35 mm，外殼有SM2(2.035"-40)內螺紋，兼容我們的60 mm籠式系統。

每一臺Kurios可調諧濾光器出廠(chǎng)時(shí)都經(jīng)過(guò)校準，發(fā)貨時(shí)附帶響應時(shí)間圖，使用戶(hù)可以針對特定濾光器優(yōu)化自己的系統。該圖可以通過(guò)附帶的Windows®軟件保存到磁盤(pán)。

液晶可調諧濾光器，固定帶寬，近紅外波段

a
針對平行于濾光器的透射軸偏振的輸入光。

b
帶寬隨著(zhù)中心波長(cháng)線(xiàn)性增大。

c
圖中展示響應時(shí)間隨初始波長(cháng)(Y軸)和最終波長(cháng)(X軸)的變化曲線(xiàn)。曲線(xiàn)不對稱(chēng)，這是因為液晶光學(xué)元件對于電壓增大的響應速度比電壓減小時(shí)更快。

d
均勻度被定義為在特定波長(cháng)設置時(shí)中心波長(cháng)除以FWHM帶寬。

Ø波長(cháng)范圍：650
- 1100 nm

Øλ = 850 nm時(shí)的帶寬：17
nm FWHM

Ø響應時(shí)間：< 250 ms

Øλ = 850 nm時(shí)的偏振透過(guò)率：44%

Ø更多細節請看右表和上方規格標簽

KURIOS-XE2(/M)是一種用于近紅外波段的Kurios固定帶通濾光器。中心波長(cháng)(CWL)可調諧的范圍是650
nm至1100
nm。

固定帶通可調諧濾光器提供的響應時(shí)間取決于初始波長(cháng)和最終波長(cháng)。如右表中的曲線(xiàn)圖所示，對于中心波長(cháng)的小變化(Δλ ≤ 30 nm)，響應時(shí)間將≤10 ms。隨著(zhù)Δλ增大，響應時(shí)間也會(huì )增大，從650 nm轉換到1100 nm時(shí)達到250 ms的最大值。

KURIOS-XE2(/M)的通光孔徑為Ø20 mm，外殼有SM1(1.035"-40)內螺紋，兼容我們的30 mm籠式系統。

每一臺Kurios可調諧濾光器出廠(chǎng)時(shí)都經(jīng)過(guò)校準，發(fā)貨時(shí)附帶響應時(shí)間圖，使用戶(hù)可以針對特定濾光器優(yōu)化自己的系統。該圖可以通過(guò)附帶的Windows®軟件保存到磁盤(pán)。