-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zur spektralselektiven Strahlführung in optischen Geräten, mit dem breitbandige bis zu extrem schmalbandige Verteilungen aus, im Verhältnis zur genutzten Bandbreite und Verteilung größeren, vom Beleuchtungssystem bzw. den/der Lichtquelle(n) angebotenen Emissionsbandbreiten von Licht ausgefiltert (selektiert) werden können. Nicht benötigte spektrale Anteile des Gesamtspektrums werden zwar im Strahlengang mitgeführt, jedoch durch räumliche Trennung aus dem Spektrum gezielt ausgeblendet.
-
Nach dem bekannten Stand der Technik werden dabei je nach Breite des auszufilternden Bandpasses unterschiedliche Technologien eingesetzt.
-
Sind die Anforderungen an die auszufilternde Bandpassbreite gering, so werden dazu üblicherweise Kombinationen aus Absorptionsfiltern eingesetzt. Die Absorptionsfilter mit den erforderlichen Spezifikationen können dazu aus den umfangreichen Katalogen der Hersteller derartiger optischer Elemente ausgewählt werden. Wenn die Anforderungen durch einfache Kombinationen von Absorptionsfiltern nicht erreicht werden, so können zusätzliche Kantenfilter verwendet werden. Kantenfilter basieren beispielsweise auf Absorption oder Reflexion an dielektrischen Spiegelschichten.
-
Höhere Anforderungen können mit Filtern erzielt werden, die auf der Basis von Vielstrahlinterferenzen arbeiten und aus ein bis typischerweise drei Fabry-Perot-Resonatoren bestehen. Je nach Größe des gewünschten Sperrbereichs sind diese auch mit Absorptionsfiltern kombinierbar. Hersteller solcher Filter sind z. B. Schott, Layertech, Laser Components, BK-Interferenzoptik und Filtrop.
-
Bei noch höheren spektralen Anforderungen an den Filter können auch Monochromatoren eingesetzt werden. Diese sind meist deutlich aufwendiger herzustellen und folglich teurer. Außerdem sind Monochromatoren aufgrund ihrer Baugröße nicht universell bzw. in kompakten Systemen einsetzbar. Für den Einsatz in Mikroskopen sind Monochromatoren durch die dort geforderte kompakte Form zumeist ungeeignet oder nur schwer integrierbar. Beispielsweise aus der
DD 136 775 A1 ist ein solcher Monchromator zur Selektion von Spektralbereichen bekannt.
-
Schließlich sind aus den Druckschriften
US 4,591,270 A ,
JP 2001-330 718 A und
US 5,473,470 A jeweils optische Elemente zur spektralen Selektion bekannt, die eine erste diffraktive Beugungsstruktur und eine zweite diffraktive Beugungsstruktur aufweisen.
-
Die bekannten technischen Lösungen haben demnach den Nachteil, dass sie die Anforderungen an die auszufilternde Bandpassbreite nur mit einem extrem hohen Herstellungsaufwand erfüllen können. Gute Bandpassfilter mit gestuften Fabry-Perot Resonatoren erreichen eine Bandbreite von ca. 10 nm und transmittieren dabei ca. 30% des im Durchlassbereich liegenden Lichtes. Da die einzelnen Elemente der kaskadierten Einzelfilter zumeist aneinander gekittet werden müssen, um die gewünschten Eigenschaften zu erzielen, wird die Transmission der Gesamtanordnung weiter herabgesetzt. Zudem wirkt sich bei Emissionsspektren mit UV-Anteilen nachteilig aus, dass die eingesetzten Kitte oft nur ungenügend UV-beständig sind, was zur weiteren Verringerung der Transmission und zu einer kurzen Lebensdauer der Bandpassfilter führt.
-
Die im Gegensatz zu den Bandpassfiltern nach dem Stand der Technik ebenfalls anwendbaren Blockungsfilter haben den Nachteil, dass die Sperrbereiche nur in sehr begrenzten Breiten realisierbar sind. Die in Transmission betriebenen Blockungsfilter müssen meist noch mit Sperrfiltern gekoppelt werden, um das von Lichtquellen ebenfalls emittierte, längerwellige Licht ebenfalls zu blocken. Filteranordnungen aus Blockungs- und Sperrfiltern zur Selektion von breitbandigen bis zu extrem schmalbandigen Verteilungen aus größeren Emissionsspektrum dürften entsprechend aufwendig sein, insbesondere wenn mehrere Spektren selektiert werden sollen.
-
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zu entwickeln, mit der eine Selektion von einem oder mehreren Spektren aus einem Emissionsspektrum möglich ist, wobei mindestens eines der selektierten Spektren extrem schmalbandig sein soll. Die Anordnung soll bei einem möglichst einfachen Aufbau und einem geringen Fertigungsaufwand eine hohe Transmission und eine spektrale Einschränkung, beispielsweise durch einen breiten Sperrbereich des verwendeten Lichtes ermöglichen.
-
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs gelöst. Eine bevorzugte Weiterbildung ist Gegenstand des abhängigen Anspruchs.
-
Mit der Anordnung zur spektralselektiven Strahlführung in optischen Geräten können ein oder mehrere Spektren aus einem Emissionsspektrum selektiert werden, wobei mindestens eines der selektierten Spektren schmalbandig ist, und nur die selektierten Spektren ohne oder mit geringem Strahlversatz in die gleiche Richtung reflektiert werden. Erfindungsgemäß besteht die Anordnung aus mindestens zwei Elementen aus einem Trägersubstrat mit jeweils zwei spektralselektiven Schichten. Die Elemente sind in Strahlrichtung hintereinander angeordnet und zu einer Filteranordnung kombiniert. Die erste spektralselektive Schicht ist jeweils als diffraktive Beugungsstruktur und die zweite spektralselektive Schicht ist jeweils als Spiegelschicht ausgeführt. Die diffraktive Beugungsstruktur und die Spiegelschicht des ersten Trägersubstrates sind so ausgebildet, dass die diffraktive Beugungsstruktur für mindestens ein schmalbandiges Spektrum und die Spiegelschicht für mindestens ein weiteres Spektrum reflektiv wirken. Die diffraktive Beugungsstruktur und die Spiegelschicht des zweiten Trägersubstrates sind so ausgebildet, dass dessen diffraktive Beugungsstruktur für mindestens einen ersten schmalbandigen Teil des von der Spiegelschicht des ersten Trägersubstrates reflektierten Spektrums und die Spiegelschicht des zweiten Trägersubstrates für mindestens ein erstes, von der diffraktiven Beugungsstruktur des ersten Trägersubstrates reflektiertes, schmalbandiges Spektrum und für mindestens ein weiteres, von der Spiegelschicht des ersten Trägersubstrates reflektiertes Spektrum reflektiv wirken.
-
Durch Kombination der Elemente sind die unterschiedlichsten spektralen Verteilungen selektierbar. Aus den selektierten Spektren lassen sich durch Kantenfilter bzw. Kombinationen von Kantenfiltern mit anderen bekannten Filtern ein oder mehrere gewünschte Emissionslinien herausfiltern. Da z. B. Kantenfilter einfacher mit hoher Transmission herzustellen sind, kann so ein einfacher und effizienter Aufbau beispielsweise zur Beleuchtung mit schmalbandigem Licht realisiert werden.
-
Diese Anwendungen sind somit für die Mikroskopie, insbesondere in der Halbleitertechnik zur Inspektion von Masken und Wafern von Interesse. Bei Einhaltung entsprechender Abmessungen und optischen Weglängen ist es sogar möglich, vorhandene Monochromatorgruppen in Mikroskopen durch die erfindungsgemäße Anordnung zu ersetzen.
-
Die erfindungsgemäßen Anordnungen sind auch in Projektionssystemen, in Beleuchtungssystemen für Fluoreszenzlicht-Anwendungen und Photometrie, als dichroitische Strahlteilersysteme und bei Umkehrung der Strahlrichtung bei Systemen zur Überlagerung von Strahlen oder aber auch in Systemen zur Spektralanalyse anwendbar.
-
Außerdem ist es möglich die Polarisation des Lichtes entsprechend auszuwählen und über z. B. diffraktiven Beugungsstrukturen zu manipulieren. Dies ist möglich, da die diffraktive Beugungsstruktur als hochfrequente Struktur auch auf die Polarisation des Lichtes wirken kann. Mit entsprechend kombinierten diffraktiven Strukturen (d. h. Elementen mit diffraktiven Strukturen) können Polarisationswirkungen vermieden, verstärkt und bestimmte Polarisationszustände (linear, elliptisch, unpolarisiert) erzeugt werden.
-
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dazu zeigen:
-
1: ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Anordnung aus zwei erfindungsgemäßen Elementen, zur Selektion von drei Spektren,
-
2: ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Anordnung aus zwei erfindungsgemäßen Elementen, zur Selektion von zwei extrem schmalbandigen Spektren,
-
3: ein erfindungsgemäßes Element zur Selektion von zwei Spektren, bei Einkopplung einer weiteren Strahlungsquelle und
-
4: ein erfindungsgemäßes Element zur Selektion von mehreren extrem schmalbandigen Spektren.
-
Mit einem erfindungsgemäßen Element zur spektralselektiven Strahlumlenkung in optischen Geräten, wie es in einer erfindungsgemäßen Anordnung eingesetzt wird, können ein oder mehrere Teilspektren aus einem Emissionsspektrum selektiert werden, wobei mindestens eines der selektierten Spektren schmalbandig ist. Weiterhin ist mit einem solchen Element die Einkopplung zusätzlicher Spektren möglich, die zusammen mit den selektierten Spektren ohne oder mit einem geringen Strahlversatz in die gleiche Richtung gelenkt werden.
-
Ein Element einer erfindungsgemäßen Anordnung zur spektralselektiven Strahlführung in optischen Geräten besteht insbesondere aus einem zumindest teilweise transparenten Trägersubstrat mit zwei spektralselektiven Schichten, bei dem eine erste spektralselektive Schicht als diffraktive Beugungsstruktur und die zweite spektralselektive Schicht als Spiegelschicht ausgeführt sind.
-
Das Element wird so im Strahlengang angeordnet, dass das Licht über die als diffraktive Beugungsstruktur ausgebildete erste spektralselektive Schicht und das zumindest teilweise transparente Trägersubstrat auf die mögliche zweite spektralselektive Schicht, die als Spiegelschicht ausgeführt ist, trifft. Von diesen spektralselektiven Schichten werden nur die aus dem Emissionsspektrum selektierten Spektren ohne oder mit einem geringen Strahlversatz in die gleiche Richtung reflektiert. Die diffraktiven Beugungsstrukturen sind dabei so ausgebildet, dass sie für mindestens ein schmalbandiges Spektrum reflektiv wirken. Die Spiegelschicht wirkt für mindestens ein weiteres Spektrum reflektiv.
-
In einer bevorzugten Ausgestaltung befinden sich zwei spektralselektive Schichten, die als diffraktive Beugungsstruktur und als Spiegelschicht ausgebildet sind, auf der gleichen Seite des Trägersubstrates, welches dann auch nicht teilweise transparent zu sein braucht. Dadurch kann der Strahlversatz, der sich bei nicht lotrechtem Einfall und der Reflexion an den verschiedenen Schichten zwangsläufig ergibt, minimiert werden.
-
Für spezielle Anwendungen ist es auch möglich, auf das Trägersubstrat völlig zu verzichten. Die diffraktive Beugungsstruktur weist dann an seiner Unterseite eine Spiegelschicht auf, wobei die diffraktiven Strukturen bis auf die Spiegelschicht reichen.
-
In einer weiteren Ausgestaltung sind zwei spektralselektive Schichten auf verschiedenen Seiten des zumindest teilweise transparenten Trägersubstrates angeordnet. Die spektralselektiven Schichten sind dabei als diffraktive Beugungsstruktur und als Spiegelschicht ausgebildet.
-
Erfindungsgemäß sind die Elemente zu einer Gesamtanordnung zur spektralselektiven Strahlumlenkung kombiniert. Dazu wird im folgenden eine aus zwei Elementen bestehende Anordnung, die zu einer geradsichtigen Filteranordnung mit Parallelversatz des Schwerstrahles kombiniert ist, beschrieben.
-
1 zeigt eine aus zwei Elementen zur spektralselektiven Strahlumlenkung bestehende Gesamtanordnung, die zu einer geradsichtigen Filteranordnung mit Parallelversatz des Schwerstrahles kombiniert ist.
-
Die diffraktive Beugungsstruktur 2' und die Spiegelschicht 3' des ersten transparenten Trägersubstrates 1' sind so ausgebildet, dass die diffraktive Beugungsstruktur 2' für mindestens ein schmalbandiges Spektrum und die Spiegelschicht 3' für mindestens ein weiteres Spektrum reflektiv wirken. Entsprechend dazu sind die diffraktive Beugungsstruktur 2'' und die Spiegelschicht 3'' des zweiten transparenten Trägersubstrates 1'' so ausgebildet, dass dessen diffraktive Beugungsstruktur 2'' für mindestens ein erstes, von der Spiegelschicht 3' des ersten transparenten Trägersubstrates 1' reflektiertes, schmalbandiges Spektrum und die Spiegelschicht 3'' des zweiten transparenten Trägersubstrates 1'' für mindestens ein erstes, von der diffraktiven Beugungsstruktur 2' des ersten transparenten Trägersubstrates 1' reflektiertes schmalbandiges Spektrum und ggf. für ein weiteres, von der Spiegelschicht 3' des ersten transparenten Trägersubstrates 1' reflektiertes Spektrum reflektiv wirken. Wiederum werden nur die aus dem Emissionsspektrum selektierten Spektren in die gleiche Richtung reflektiert.
-
Ein Strahlversatz der selektierten Spektren lässt sich für verschiedene Anwendungsfälle dadurch vermeiden, dass Elemente mit gleicher optischer Dicke kombiniert werden und die Anordnung so gewählt ist, dass sich die Stahlversatze symmetrisch ergeben, so dass die Strahlen der selektierten Spektren koaxial aus der Anordnung austreten.
-
In anderen Anwendungsfällen, insbesondere bei einem gewollten Strahlversatz, könnten jedoch verschiedene Dicken für die Elemente vorteilhaft sein. Die Dicke stellt dann einen weiteren Freiheitsgrad zur effektiven Gestaltung der Gesamtanordnungen dar.
-
Die folgende Tabelle zeigt zwei Beispiele für die aufeinander abgestimmten Parameter für die diffraktiven Beugungsstrukturen und die Spiegelschichten der beiden Elemente. Die diffraktiven Beugungsstrukturen sind hierbei für einen Einfallswinkel von 45°, als symmetrische Gitterstrukturen ausgebildet und die Trägersubstrate als gleich dick angenommen.
| Schicht | Element 1
(Figur 1: 1'–3') | Element 2
(Figur 1: 1''–3'') | Element 3
(Figur 2: 7'–9') | Element 4
(Figur 2: 7''–9'') |
| Spiegel | 248 ± 10 nm
436 ± 10 nm | 365 ± 10 nm
436 ± 10 nm | 248 ± 10 nm | 365 ± 10 nm |
| Gitter | 365 ± 1 nm | 248 ± 1 nm | 365 ± 1 nm | 248 ± 1 nm |
| Gitterstruktur | 4677 Linien/mm | 6884 Linien/mm | 4677 Linien/mm | 6884 Linien/mm |
-
Aus dem als spektrale Verteilung dargestellten Emissionsspektrum 4 werden von den Spiegelschichten 3' und 3'' die nicht erforderlichen spektralen Anteile 5 ausgeblendet. Die einzelnen selektierten Spektren 6, sind hier entsprechend unterschiedlich dargestellt.
-
Bei Verwendung der Elemente 1 und 2 gemäß obiger Tabelle werden mit der Gesamtanordnung zwei extrem schmalbandige Spektren (mit einer Breite von ca. 2 nm) sowie ein weiteres Spektrum (mit einer Breite von ca. 20 nm) aus einem Emissionsspektrum selektiert werden.
-
Dazu sind die diffraktive Gitterstruktur 2' und die Spiegelschicht 3' des ersten transparenten Trägersubstrates 1' so ausgebildet, dass die diffraktive Gitterstruktur 2' für das schmalbandige Spektrum 365 ± 1 nm und die Spiegelschicht 3' zumindest für die weiteren Spektren 248 ± 10 nm und 436 ± 10 nm reflektiv wirken. Entsprechend dazu sind die diffraktive Gitterstruktur 2'' und die Spiegelschicht 3'' des zweiten transparenten Trägersubstrates 1'' so ausgebildet, dass dessen diffraktive Gitterstruktur 2'' für einen schmalbandigen Teil 248 ± 1 nm des von der Spiegelschicht 3' des ersten transparenten Trägersubstrates 1' reflektierte Spektrum 248 ± 10 nm und die Spiegelschicht 3'' des zweiten transparenten Trägersubstrates 1'' zumindest für das von der diffraktiven Gitterstruktur 2' des ersten transparenten Trägersubstrates 1' reflektierte schmalbandige Spektrum 365 ± 10 nm und für das von der Spiegelschicht 3' des ersten transparenten Trägersubstrates 1' reflektierte Spektrum 436 ± 10 nm reflektiv wirken. Nur die aus dem Emissionsspektrum selektierten Spektren, im beschriebenen Fall: 248 ± 1 nm, 365 ± 1 nm und 436 ± 10 nm, werden in die gleiche Richtung reflektiert. Wenn nur eine Wellenlänge für die Beleuchtung des Objektes verwendet wird, können in den Strahlengang einfach herstellbare Kantenfilter eingebracht werden, die die nicht benötigte Wellenlänge reflektieren und das benötigte Licht fast ungehindert transmittieren.
-
In dem dargestellten Fall ergäbe sich nur für das Licht mit 436 ± 10 nm ein geringer Strahlversatz, der sich allerdings nicht störend auswirkt. Die beiden anderen aus dem Emissionsspektrum selektierten Spektren 248 ± 1 nm und 365 ± 1 nm werden ohne einen Strahlversatz in die gleiche Richtung reflektiert.
-
2 zeigt eine aus zwei Elementen zur spektralselektiven Strahlumlenkung bestehende Gesamtanordnung, die als Umlenkeinheit ausgebildet ist.
-
Aus dem als spektrale Verteilung dargestellten Emissionsspektrum 4 werden von den Spiegelschichten 9' und 9'' die nicht erforderlichen spektralen Anteile 5 ausgeblendet. Die einzelnen selektierten Spektren 6, sind hier entsprechend unterschiedlich dargestellt.
-
Bei Verwendung der Elemente 3 und 4 gemäß obiger Tabelle werden mit der Gesamtanordnung zwei extrem schmalbandige Spektren (mit einer Breite von ca. 2 nm) aus einem Emissionsspektrum selektiert werden.
-
Dazu sind die diffraktive Gitterstruktur 8' und die Spiegelschicht 9' des ersten transparenten Trägersubstrates 7' so ausgebildet, dass die diffraktive Gitterstruktur 8' für das schmalbandige Spektrum 365 ± 1 nm und die Spiegelschicht 9' für ein weiteres Spektrum 248 ± 10 nm reflektiv wirken. Entsprechend dazu sind die diffraktive Gitterstruktur 8'' und die Spiegelschicht 9'' des zweiten transparenten Trägersubstrates 7'' so ausgebildet, dass dessen diffraktive Gitterstruktur 8'' für einen schmalbandigen Teil 248 ± 1 nm des von der Spiegelschicht 9' des ersten transparenten Trägersubstrates 7' reflektierte Spektrums 248 ± 10 nm und die Spiegelschicht 9'' des zweiten transparenten Trägersubstrates 7'' für das von der diffraktiven Gitterstruktur 8' des ersten transparenten Trägersubstrates 7' reflektierte schmalbandige Spektrum 365 ± 1 nm reflektiv wirken. Nur die aus dem Emissionsspektrum selektierten Spektren, im beschriebenen Fall: 248 ± 1 nm und 365 ± 1 nm werden in die gleiche Richtung reflektiert. Wenn nur eine Wellenlänge für die Beleuchtung des Objektes verwendet wird, können in den Strahlengang einfach herstellbare Kantenfilter eingebracht werden, die die nicht benötigte Wellenlänge reflektieren und das benötigte Licht fast ungehindert transmittieren.
-
Bei Verwendung der Elemente 3 und 4 gemäß obiger Tabelle können mit der Gesamtanordnung zwei extrem schmalbandige Spektren, im speziellen: 248 ± 1 nm und 365 ± 1 nm, aus einem Emissionsspektrum selektiert werden.
-
3 zeigt ein Element zur Selektion von zwei Spektren einer erfindungsgemäßen Anordnung, bei dem zusätzlich das Spektrum einer weiteren Strahlungsquelle eingekoppelt wird. Bei dieser Ausgestaltung befinden sich zwei spektralselektive Schichten, die als diffraktive Beugungsstruktur 11 und als Spiegelschicht 12 ausgebildet sind, auf verschiedenen Seiten des zumindest teilweise transparenten Trägersubstrates 10. Aus dem als spektrale Verteilung dargestellten Emissionsspektrum 4 wird von der diffraktiven Beugungsstruktur 11 ein schmalbandiges Spektrum und von der Spiegelschicht 12 ein weiteres Spektrum selektiert. Die nicht erforderlichen spektralen Anteile 5 werden dabei ausgeblendet. Über die Spiegelschicht 12 wird das Spektrum 13, beispielsweise einer weiteren Strahlungsquelle eingekoppelt. Die einzelnen selektierten bzw. eingekoppelten Spektren 6, sind entsprechend unterschiedlich dargestellt. Die Einkopplung möglicher Spektren kann dabei nicht nur über die Spiegelschicht 12, sondern auch über die diffraktive Beugungsstruktur 11 erfolgen.
-
Eine vorbekannte Ausgestaltung eines spektralselektiven Elementes ist in 4 dargestellt. Das Element besteht aus einem zumindest teilweise transparenten Trägersubstrat 14 mit zwei spektralselektiven Schichten, die als diffraktive Beugungsstrukturen 15' und 15'' ausgeführt sind.
-
Bei der Verwendung von linearen symmetrischen Gittern für die diffraktiven Strukturen ergibt sich ein weiterer Vorteil der vorgeschlagenen Lösung. Die diffraktiven Strukturen können dabei zusätzlich zur gezielten Beeinflussung des Polarisationszustandes der selektierten Spektren genutzt werden. Dies gilt sowohl für ein Einzelelement als auch für die Kombination aus zwei und mehr Elementen. Je nach Richtung der aufgebrachten diffraktiven Gitterstruktur ergeben sich unterschiedliche Polarisationszustände der selektierten Spektren.
-
Die Anzahl der Gitterlinien g ist dabei sowohl von der Wellenlänge λ als auch vom jeweiligen Einfallswinkel α abhängig. Die Bestimmung der notwendigen Anzahl von Gitterlinien g erfolgt entsprechend der folgenden Bedingung: g = (1 + sinα)/λ mit
- g
- = Strichzahl des Gitters
- α
- = Einfallswinkel am Gitter
- λ
- = Wellenlänge
-
Für die Wellenlängen 248 nm und 365 nm ergeben sich somit bei einem Einfallswinkel von 45°, die in der Tabelle aufgeführte Linienzahl pro Millimeter.
-
Derartige Liniengitter könnten beispielsweise durch holografische Belichtung hergestellt werden.
-
Diese Beispiele sollen zeigen, dass durch die Verwendung der Elemente zur spektralselektiven Strahlumlenkung verschiedenste Wellenlängen kombinierbar sind und die Selektion schmaler und breiterer Wellenlängenbereiche möglich sind. Gleichzeitig ist es möglich, dass ein oder mehrere spektralselektive Schichten den Polarisationszustand des reflektierten Lichtes beeinflussen.
-
Während die diffraktive Beugungsstrukturen für das gewünschte auszufilternde schmalbandige Spektrum hochreflektiv ist, werden die übrigen nicht reflektierten Wellenlängen von der Spiegelschicht entsprechend den Anforderungen zum genutzten Spektrum bei der Reflexion gegebenenfalls vorgefiltert. Das restliche Licht des Emissionsspektrums wird am ersten und zweiten Element transmittiert und so aus dem Nutzstrahl ausgeblendet.
-
In besonderen Anwendungsfällen ist es jedoch auch möglich, dass die selektierten schmalbandige Spektren 6 ausgeblendet werden und das restliche Licht 5 des Emissionsspektrums 4 als Nutzstrahlung verwendet wird. Ein Anwendungsfall für ein derartiges System stellen beispielsweise Laser-Scanning-Mikroskope dar. Hierbei ist es wichtig, dass das schmalbandige Anregungslicht der Laserlichtquelle ausblendet und das gesamte breitbandige, vom zu untersuchenden Präparat zurückkommende Fluoreszenz- oder Refexionslicht zur Beobachtung verwendet wird. In bekannten Laser-Scanning-Mikroskopen wird durch genau definierte Emissionsfilter für alle relevanten Spektralbereiche sichergestellt, dass nur Photonen der gewünschten Wellenlängen mit den hochempfindlichen Sensoren detektiert werden. Durch Verwendung der erfindungsgemäßen Anordnungen zur spektralselektiven Strahlumlenkung kann dies auf sehr einfache und effektive Weise realisiert werden.
-
Als transparentes Trägersubstrat werden im einfachsten Fall Glasplatten verwendet. Die diffraktiven Beugungsstrukturen können dabei entweder direkt in das transparente Trägersubstrat eingearbeitet sein, oder es wird eine Schicht bzw. ein Schichtsystem eines anderen Materials aufgebracht, in die dann die Beugungsstruktur eingebracht ist.
-
Mit den erfindungsgemäßen Elementen zur spektralselektiven Strahlumlenkung in optischen Geräten können mindestens zwei Spektren aus einem Emissionsspektrum selektiert werden, wobei mindestens eines der selektierten Spektren schmalbandig ist. Durch die erfindungsgemäße Kombination der einzelnen Elemente zur spektralselektiven Strahlumlenkung können verschiedenste schmal- und breitbandige Spektren selektiert werden.
