空間濾波器的原理
諸如全像術等許多套用都要求使用強度均勻的光束。我們的KT311(/M)空間濾波器非常適用於產生幹凈的高斯光束。
圖 1：
空間濾波系統
輸入的高斯光束有空間變化的強度"雜訊"。當透過非球面透鏡聚焦光束時，入射光束轉變為一個中心高斯光斑(在光軸方向上)和邊緣條紋結構，這說明有我們不希望看到的"雜訊"存在(見下圖2)。條紋的徑向位置和"雜訊"的空間頻率成比例。
圖 2
透過在高斯光斑中心加一個針孔，"雜訊"條紋會被擋掉，而只有光束的"幹凈"部份能透過(見下圖3)。
圖 3
99%的輪廓處的繞射極限光斑尺寸由下式給出：
其中， λ 表示波長，f表示焦距，r表示入射光束1/e(2) 處的半徑。
為您的空間濾波器系統選擇合適的光學元件和針孔
對於您的套用，合適的光學器元件和針孔 選擇取決於入射波長、光源直徑和預期得到的輸出光斑直徑。
例如，假設您使用一個650 nm的二極體雷射器光源，其直徑為1.2 mm(1/e(2))，透過空間濾波系統以後，您希望得到直徑約為4.4 mm的光斑。基於這些參數，C560TME-B安裝好的非球面透鏡是空間濾波系統入射部份的合適選擇，因為它專為650 nm波長設計，通光孔徑為5.1 mm，足夠容納該雷射光源的整個直徑範圍。
99%的輪廓處的繞射極限光斑尺寸計算公式已經在上面給出，針對這個例子，對於C560TM-B， λ = (650 x 10(-9 )m)， f = 13.86 mm ， r = 0.6 mm，代入上式，我們得到
繞射極限光斑尺寸(650 nm光源, Ø1.2 mm光束)
應該選擇比D約大30%的針孔。如果針孔太小，光束就會被擋掉一部份；如果針孔太大，除了TEM(00) 模以外的其他部份就會透過針孔。因此，對於這種情況，針孔的尺寸最理想的是19.5微米。因此，我們推薦使用安裝好的針孔P20K，它的針孔尺寸為20 μm。 改變參數，如輸入光斑的直徑和聚焦透鏡的焦距，可以改變光束束腰直徑，從而改變需要的針孔尺寸。減小入射光束直徑會增加束腰直徑。使用更長焦距的聚焦透鏡也會增加光束束腰直徑。
最後，我們需要選擇空間濾波器輸出端的光學元件，以確保輸出光束的直徑是我們希望得到的4.4 mm。為了確定合適的透鏡焦距，考慮到圖 4的圖表，沒有按照比例繪制。從左邊的三角形我們可以推斷出，角度大約為2.48(o)。在右邊的三角形中使用該角度，可以計算出平凸透鏡的焦距，大約為50 mm。
圖 4:
光束擴束範例
對於這個焦距，我們推薦LA1131-B平凸透鏡[其設計波長[( λ = 633 nm)處的焦距 f = 50 mm ，這是 f 在光源波長處的近似值( λ = 650 nm)]。
註意: 擴束比等於輸出部份的焦距除以入射部份的焦距。
為了最佳化效能，如果輸出端焦距是20 mm，那麽大直徑非球面透鏡可用於平凸透鏡的位置(參照AL2520-A，AL2520-B， AL2520-C)。這些透鏡直徑25 mm，可用附帶的SM1RR卡環固定。
