Einfacher, aber wirkungsvoller Ansatz zur Effizienzsteigerung filterbasierter Sensoren: Konzept der spektralen Vorselektion

Der Vortrag stellt ein Konzept zur Erhöhung der Detektionseffizienz von Filterarray-basierten Spektrometern vor. Das Grundprinzip basiert auf einer wellenlängenabhängigen Umverteilung des einfallenden Lichts, bevor es die vor dem Detektor befindlichen Filterelemente erreicht. Das einfallende Licht wird spektral und räumlich aufgeteilt und diese Teilspektren treffen die Filterelemente, die in diesem Wellenlängenbereich transmittieren. Somit bekommt jedes Filterelement eine konzentrierte Menge des notwendigen Lichtes und dadurch werden die Reflexions- und Absorptionsverluste signifikant reduziert. Das Konzept wird anhand eines Aufbaus nachgewiesen, der eine Reihe von hintereinander angeordneten dichroitischen Filtern mit Fabry-Pérot Filterarrays kombiniert. Experimentell wird eine Effizienzsteigerung um den Faktor 4 im Vergleich zu einem Referenzsystem ermittelt. Das optische System ist ein kompaktes (17,5 × 17,5 × 7,8 mm³), nicht abbildendes Spektrometer, welches das Effizienzsteigerungsmodul mit den Filterarrays kombiniert, und vollständig in die CCD-Kamera integriert ist.