Thorlabs 液晶可调谐带通滤光器

Thorlabs 液晶可调谐带通滤光器

特性

Ø可调谐滤光器，*可编程序列

Ø包含控制器，前面板提供本地控制，BNC和USB实现远程控制

Ø包含软件和SDK(详情请看软件标签)

Ø温控外壳提供长期稳定性

Ø通光孔径为Ø20 mm或Ø35 mm

Ø多种安装选项

Ø三个8-32(M4)螺孔，用于接杆安装

Ø两端都有SM1(1.035"-40)内螺纹或SM2(2.035"-40)内螺纹

Ø两端都有4-40螺孔，用于安装30 mm或60 mm的笼式系统

Thorlabs 液晶可调谐带通滤光器可使光源的中心波长在420 - 730 nm、430 - 730 nm或650 - 1100 nm的范围内连续可调谐。大部分Kurios型号在任意给定的中心波长具有固定带宽。但是KURIOS-VB1(/M)提供三种带宽可供选择：窄带、中等或宽带。响应时间根据初始和终止波长以及Kurios的带宽设定(仅针对-VB1)而变化。

这些可调谐带通滤光器带有控制器，可以提供触发输入、触发输出和模拟输入功能，非常适合多光谱或超光谱成像应用，如右图所示。例如，它们可以与黑白科研级CCD相机一起使用，获得的图像相比拜耳阵列彩色CCD相机获得的图像在色彩展现时具有更高的准确度。这种技术能够得到真实的光谱图像，因此显示的光谱特征肯可能是使用其它方法无法探测出来。Thorlabs的Kurios可调谐滤光器也兼容Cerna®显微镜平台，支持定制显微镜方案。

在构造上类似于Lyot和Solc滤光器，Kurios滤光器主要由液晶盒组成，每个液晶盒位于偏振元件之间。集成设计实现快速且无振动的调谐。为了增强工作稳定性，使用闭环温度控制伺服维持滤光器的工作温度。滤光器上的LED在滤光器预热时显示红色，在准备就绪时显示绿色。

用附带的控制器控制波长
通过控制器的前面板可以手动调节中心波长，启用可编程响应序列，详细描述见控制标签。此外，控制器提供三个BNC接头(触发输入、触发输出和模拟输入)，使Kurios可以与多种其它装置同步，比如科研级相机和运动控制平台。每个Kurios出厂时都经过校准，发货时附带一张响应时间图，使用户可以针对特定滤光器优化自己的系统。

由于触发输入接头，可以用其它装置通过TTL信号控制Kurios。例如，它可以使Kurios与科研相机同步，每次相机拍摄一张图像后，滤光器立即前进到序列中的下一波长。Kurios的触发发生在5 V TTL信号的下降沿。

触发输出接头输出的TTL信号的脉宽和滤光器的已校准响应时间相同。该信号可例如用于监测响应时间，也可以用于使触发事件与响应事件同时发生或遵循响应事件，比如成像或快门开闭。

模拟输入接头允许中心波长由来自外部电压源的0 - 5 V信号进行设置，并由内部触发或外部触发进行更改。0 V对应420 nm、430 nm或650 nm最小波长，而5 V对应730 nm或1100 nm最大波长。详情请看控制标签。

Kurios的序列预设功能可从前面板、附带的GUI或命令行借口进行操作，方便用户定义波长序列(最多1024个值)。提供内部或外部触发使波长切换到序列中的下一个值。这个功能可结合触发输出和触发输入接头，在每个波长切换后触发相机，采集图像后从相机接收一个触发信号。序列存储在控制器的非易失性存储器中，这样用户关闭软件GUI或者拔出USB线缆时不会丢失预设的序列。然而，关闭控制器将会导致非易失性存储器清零。

控制器正面的带宽按钮可以切换不同的工作模式。对于KURIOS-VB1(/M)，该按钮可在窄带、中等带、宽带(三种可选的带宽)和光档模式(黑色)之间切换。对于固定带宽的型号，带宽按钮只可选择可用的带宽和黑色模式。

透过率和偏振
Kurios滤光器中的液晶光学元件对传播方向不敏感，因此滤光器的两面都可作为输入端。滤光器中的第一个元件是线偏振片，且每个面都刻有一条标记透射偏振方向的白线(见右图)。为了实现最大透过率，输入光应该线性偏振，且与该偏振轴对准。请注意，因为Kurios结构类似于Lyot和Solc滤光器，偏振轴通过滤光器将旋转90°。为了达到带外波长的特定衰减度，输入光束应该良好准直，因为滤光器的视场角是±6°。

我们的KURIOS-WB1、KURIOS-WL1、KURIOS-XL1(/M)和KURIOS-VB1可调谐滤光片包含一个安装在透镜套管中的优质750 nm短波通滤光片，用于可见光波段。建议使用滤光片防止滤光器内的组件受太多红外光照射。

安装选项
这些可调谐滤光器可通过外壳侧面的三个8-32 (M4)螺孔安装接杆。此外，正面和背面的四个4-40螺孔使其兼容我们的30 mm或60 mm的笼式系统。外壳的正面和背面都有SM1 (1.035"-40)或SM2 (2.035"-40)内螺纹。这些螺纹分别能够安装Ø1英寸透镜套管和Ø2英寸透镜套管。如要将KURIOS-WB1、KURIOS-XE2或KURIOS-VB1滤光镜连接到相机，请使用我们的SM1A39
SM1转C-Mount螺纹转接件和合适的透镜套筒。

利用KURIOS-WB1获取的根细胞的超光谱图像。下面两条谱线是图中标记区域的光谱。应用想法标签中提供了详细的测量介绍。

滤光器后面和前面具有相同的安装特性。输出偏振相对于输入偏振旋转了90°。

滤光器前面具有SM1或SM2内螺纹、用于笼式系统的四个4-40螺孔，还有一条指示透射轴的刻线。

SLS401宽带光源通过液态光波导耦合到我们的KURIOS-WL1/M可调谐滤光器中。在SM2螺纹孔中可以看到Ø35 mm通光孔径。

液晶可调谐滤光器，固定带宽，可见光波段

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针对平行于滤光器的透射轴偏振的输入光。

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带宽随着中心波长线性增大。

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图中展示响应时间随初始波长(Y轴)和最终波长(X轴)的变化曲线。曲线不对称，这是因为液晶光学元件对于电压增大的响应速度比电压减小时更快。

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均匀度被定义为在特定波长设置时中心波长除以FWHM带宽。

Ø波长范围：420 - 730 nm

Øλ = 550 nm时的带宽：35 nm FWHM

Ø响应时间：< 50 ms

Øλ = 550 nm时的偏振透过率：45%

Ø更多细节请看右表和上方规格标签

KURIOS-WB1和KURIOS-WL1(/M)是固定带宽的可调谐带通滤光器。中心波长(CWL)可从420 nm至730 nm调谐。一般而言，透过率和带通宽度随着CWL增大而增大。

为了阻挡近红外和红外波长，每个可调谐滤光器包含一片安装在SM螺纹外壳中的截止波长为750 nm的优质短波通滤光片。建议将滤光片安装在滤光器的入射端，防止内部其它组件受到过多的红外辐射。KURIOS-WB1包含FESH0750滤光片，KURIOS-WL1包含与FESH0750滤光片具有相同光学属性的Ø2英寸版本。

固定带通可调谐滤光器提供的响应时间取决于初始波长和最终波长。如右表中的曲线图所示，对于中心波长的小变化(Δλ ≤ 30 nm)，响应时间将≤5 ms。随着Δλ增大，响应时间也会增大，从420 nm转换到730 nm时达到40 ms的最大值。

KURIOS-WB1(/M)的通光孔径为Ø20 mm，外壳有SM1 (1.035"-40)内螺纹，与我们的30 mm笼式系统兼容。而KURIOS-WL1(/M)的通光孔径为Ø35 mm，外壳有SM2(2.035"-40)内螺纹，与我们的60 mm笼式系统兼容。

每一台Kurios都经过出厂校准，发货时附带响应时间图，使用户可以针对特定滤光器优化自己的系统。该图可以通过附带的Windows®软件保存到磁盘。

液晶可调谐滤光器，可选择带宽，可见光波段

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针对平行于滤光器的透射轴偏振的输入光。

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带宽随着中心波长线性增大。

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图中展示响应时间随初始波长(Y轴)和最终波长(X轴)的变化曲线。曲线不对称，这是因为液晶光学元件对于电压增大的响应速度比电压减小时更快。

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均匀度被定义为在特定波长设置时中心波长除以FWHM带宽。

Ø波长范围：420 - 730 nm

Øλ = 550 nm (FWHM)时的带宽：

Ø窄带设定：10 nm FWHM

Ø中等带设定：18 nm FWHM

Ø宽带设定：32 nm FWHM

Ø响应时间取决于带宽、初始波长和截止波长：

Ø窄带设定：< 230 ms

Ø中等带设定：< 150 ms

Ø宽带设定：< 100 ms

Øλ = 550 nm时的偏振透过率：

Ø窄带设定：13%

Ø中等带设定：17%

Ø宽带设定：20%

Ø更多信息见右表和上方规格标签

KURIOS-VB1是我们的Kurios可调谐带通滤光器的可选择带通版本。中心波长(CWL)可调谐的范围从420 nm到730 nm，并且用户可以设定窄带、中等带或宽带的带宽选项。一般而言，对于一个给定设定，透过率和带通区域的宽度随CWL增大而增大。

为了消除近红外和红外辐射，该滤光器附带一个FESH0750优质短波通滤光片，截止波长750 nm，安装在SM1(1.035"-40)螺纹外壳中。建议使用该滤光片，以防滤光器中的组件受到过度的红外辐射影响。

可选择的带通Kurios滤光器的响应时间取决于带宽设定、初始波长和截止波长。对于窄带设定，最大响应时间为230
ms，对于中等带设定是150
ms，对于宽带设定是100
ms。一般而言，响应时间会对于更大的波长变化而更大。

每一台Kurios都经过出厂校准，发货时附带响应时间图，使用户可以针对特定滤光器优化自己的系统。该图可以通过附带的Windows®软件保存到磁盘。

液晶可调谐滤光器，固定窄带宽，可见光波段

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针对平行于滤光器的透射轴偏振的输入光。

b
带宽随着中心波长线性增大。

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图中展示响应时间随初始波长(Y轴)和最终波长(X轴)的变化曲线。曲线不对称，这是因为液晶光学元件对于电压增大的响应速度比电压减小时更快。

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均匀度被定义为在特定波长设置时中心波长除以FWHM带宽。

Ø波长范围：430 - 730
nm

Øλ = 550 nm时的带宽：10
nm FWHM

Ø响应时间：< 70 ms

Øλ = 550 nm时的偏振透过率：17%

KURIOS-XL1(/M)是Kurios可调谐带通滤光器的一种固定窄带通版本。中心波长(CWL)可调谐的范围是430
nm至730
nm。一般地，透过率和通带宽度随CWL增加而增加。

为了消除近红外和红外光的透过，该滤光器附带一个Ø2英寸版本的FESH0750优质短波通滤光片，截止波长750 nm，安装在SM2螺纹外壳中。建议将滤光片安装在滤光器输入端中，以防滤光器中的组件受到过度的红外辐射影响。

固定窄带通可调谐滤光器的响应时间取决于初始波长和最终波长。如右表中的曲线图所示，对于中心波长的小变化(Δλ ≤ 30 nm)，响应时间将≤10 ms。随着CWL变化更大，响应时间也会增加，从425 nm转换到725 nm时达到70 ms最大值。

KURIOS-XL1(/M)的通光孔径为Ø35 mm，外壳有SM2(2.035"-40)内螺纹，兼容我们的60 mm笼式系统。

每一台Kurios可调谐滤光器出厂时都经过校准，发货时附带响应时间图，使用户可以针对特定滤光器优化自己的系统。该图可以通过附带的Windows®软件保存到磁盘。

液晶可调谐滤光器，固定带宽，近红外波段

a
针对平行于滤光器的透射轴偏振的输入光。

b
带宽随着中心波长线性增大。

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图中展示响应时间随初始波长(Y轴)和最终波长(X轴)的变化曲线。曲线不对称，这是因为液晶光学元件对于电压增大的响应速度比电压减小时更快。

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均匀度被定义为在特定波长设置时中心波长除以FWHM带宽。

Ø波长范围：650
- 1100 nm

Øλ = 850 nm时的带宽：17
nm FWHM

Ø响应时间：< 250 ms

Øλ = 850 nm时的偏振透过率：44%

Ø更多细节请看右表和上方规格标签

KURIOS-XE2(/M)是一种用于近红外波段的Kurios固定带通滤光器。中心波长(CWL)可调谐的范围是650
nm至1100
nm。

固定带通可调谐滤光器提供的响应时间取决于初始波长和最终波长。如右表中的曲线图所示，对于中心波长的小变化(Δλ ≤ 30 nm)，响应时间将≤10 ms。随着Δλ增大，响应时间也会增大，从650 nm转换到1100 nm时达到250 ms的最大值。

KURIOS-XE2(/M)的通光孔径为Ø20 mm，外壳有SM1(1.035"-40)内螺纹，兼容我们的30 mm笼式系统。

每一台Kurios可调谐滤光器出厂时都经过校准，发货时附带响应时间图，使用户可以针对特定滤光器优化自己的系统。该图可以通过附带的Windows®软件保存到磁盘。