DE913005C

DE913005C - Interference light filter

Info

Publication number: DE913005C
Application number: DEJ1165D
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Habil Walter Geffcken
Original assignee: Jenaer Glaswerk Schott and Gen
Current assignee: Schott AG
Priority date: 1944-11-15
Filing date: 1944-11-15
Publication date: 1954-06-08

Description

Interferenzlichtfilter Es sind auf Interferenzwirkungen beruhende Lichtfilter vorgeschlagen worden aus einer Mehrzahl lichtdurchlässiger, nichtmetallischer Schichten von hoher Brechungszahl, von denen immer je zwei durch eine Schicht von einer Brechungszahl, die niedriger als die ihrige ist, voneinander getrennt sind. Bei geeigneter Wahl der betreffenden Stoffe und der Dicke der Schichten ist für einen gewissen Wellenlängenbereich die Durchlässigkeit dieser Filter fast Null, während sie an den Grenzen dieses Bereichs fast bis auf ioo °/o ansteigt. Nach der Erfindung kann man durch Hintereinanderschalten zweier solcher Einzelfilter ein Interferenzlichtfilter erzielen, das innerhalb des erwähnten Bereichs geringer Durchlässigkeit der Einzelfilter eine Durchlässigkeitsspitze, also einen sehr engen und sehr steil ansteigenden Durchlässigkeitsbereich mit einer Durchlässigkeit von fast ioo °/o aufweist. In Hinsicht auf diese Eigenschaften ihres Bereichs hoher Durchlässigkeit unterscheiden sich die erfindungsgemäßen Filter auch wesentlich von den aus der Patentschrift 716 153 bekannten Interferenzfiltern aus zwei durchscheinenden Metallschichten. Denn bei diesen läßt sich für enge Durchlässigkeitsbereiche höchstens eine Durchlässigkeit von 40 °/o erreichen, und für Wellenlängen unter 0,40,u und über i,5,u liegt die erzielbare Durchlässigkeit noch erheblich niedriger, während es bei den erfindungsgemäßen Filtern, wie schon erwähnt, möglich ist, bis fast auf ioo °/o zu kommen, und zwar auch außerhalb der soeben genannten Wellenlängengrenzen. Ist jedes der beiden Einzelfilter in bezug auf die Mittelebene seiner mittelsten Schicht symmetrisch aufgebaut, so treten bei denjenigen innerhalb des Bereichs geringer Durchlässigkeit (mit der mittleren Wellenlänge 2?0) der beiden Einzelfilter liegenden Wellenlängen A, Durchlässigkeitsspitzen auf, für die A. = 2 dl(K + 0,5), also d -= o,5 20 K + 0,25 A.", worin d der optische Abstand der Mittelebenen der beiden Einzelfilter voneinander (also der wahre Abstand der Mittelebenen multipliziert in seinen einzelnen Teilen je mit der dort gültigen Brechungs-zahl) und K als Ordnung der betreffenden Interferenz eine ganze Zahl ist. Je kleiner der gegenseitige optische Abstand d der Mittelebenen der beiden Einzelfilter ist, um so weiter voneinander liegen also bei unverändertem Wert K die Wellenlängen 2,, bei denen eine Durchlässigkeitsspitze auftreten kann, um so eher ist es also zu erreichen, daß nur eine der Wellenlängen a innerhalb des Bereichs liegt, innerhalb dessen jedes der beiden Einzelfilter ein Gebiet geringer Durchlässigkeit hat. Der optische Abstand d kann jedoch nicht unter einen gewissen Mindestwert hinuntergehen. Dieser liegt dann vor, wenn die beiden Einzelfilter einander unmittelbar berühren. Ist p die optische Dicke jedes der beiden Einzelfilter, so ist dann d=p, also A, = 2 PI(K -@- o,5).Interference light filters Light filters based on interference effects have been proposed from a plurality of light-permeable, non-metallic layers of high refractive index, two of which are always separated from one another by a layer of a refractive index that is lower than theirs. With a suitable choice of the substances concerned and the thickness of the layers, the permeability of these filters is almost zero for a certain wavelength range, while at the limits of this range it increases to almost 100%. According to the invention, by connecting two such individual filters one after the other, an interference light filter can be achieved which has a permeability peak within the mentioned range of low permeability of the individual filters, i.e. a very narrow and very steeply rising permeability range with a permeability of almost 100%. With regard to these properties of their high permeability range, the filters according to the invention also differ significantly from the interference filters known from patent specification 716 153 made of two translucent metal layers. This is because with these a maximum permeability of 40% can be achieved for narrow permeability ranges, and for wavelengths below 0.40, u and above 1.5, u the achievable permeability is considerably lower, while it is with the filters according to the invention, such as already mentioned, it is possible to get to almost 100%, even outside the wavelength limits just mentioned. If each of the two individual filters is constructed symmetrically with respect to the center plane of its middle layer, then in those within the range of low permeability (with the mean wavelength 2? 0) of the two individual filters, permeability peaks occur for which A. = 2 dl (K + 0.5), i.e. d - = 0.5 20 K + 0.25 A. ", where d is the optical distance between the central planes of the two individual filters from one another (i.e. the true distance between the central planes multiplied in its individual parts each with the index of refraction valid there ) and K is an integer as the order of the interference in question which a transmission peak can occur, the sooner it can be achieved that only one of the wavelengths a lies within the range within which each of the two individual elfilter has an area of low permeability. However, the optical distance d cannot go down below a certain minimum value. This is the case when the two individual filters are in direct contact with one another. If p is the optical thickness of each of the two individual filters, then d = p, i.e. A, = 2 PI (K - @ - o, 5).

Ist A" die mittlere Wellenlänge des Bereichs geringer Durchlässigkeit jedes der beiden Einzelfilter, so können, da in der Regel ein solcher Bereich durch Wellenlängen begrenzt ist, deren Kehrwert höchstens um 15 "/" nach der einen und der andern Seite von dem Kehrwert von 2," abweicht, Durchlässigkeitsspitzen nur auftreten zwischen 20/1,15 und 2";0,85, also zwischen o,87 2," und 1,18 ,,". Es gilt daher für diejenigen Wellenlängen A" für die eine Durchlässigkeitsspitze möglich ist, o,87 2," < A, < 1;18 .10. Infolgedessen ist 1,18 20 ? 2 PI(K + o,5), also K > 2 p/1,18 A0 - 0,5-Es bestehe beispielsweise jedes der beiden Einzelfilter aus drei Schichten Antimonsulfid (Sb203; n = 3,5) je von einer optischen Dicke von 0,25,u, von denen je zwei voneinander durch eine Schicht Lithiumfluorid (LiF; 7a = 1,35) von derselben optischen Dicke getrennt sind. Die Durchlässigkeit D eines solchen Filters ist durch die in der Zeichnung ausgezogene Kurve dargestellt. Als Abszissen sind sowohl die Wellenlängen A, als auch deren Kehrwerte 1/2 aufgetragen. Wie ersichtlich, hat das Filter einen verhältnismäßig breiten, ungefähr von den Wellenlängen o,8711, und 1,18,ec begrenzten Bereich geringer Durchlässigkeit, die bei einer Wellenlänge von 1,oli, nur 1 0,j0 beträgt und an beiden Seiten ziemlich steil auf fast 100 0/0 ansteigt. Die sich an beiden Seiten dann anschließenden Schwankungen sind für den Gegenstand der Erfindung ohne wesentliche Bedeutung. Im mittleren Bereich ist die Durchlässigkeitsverminderung fast nur von Interferenzerscheinungen verursacht, infolgedessen entspricht hier einer geringen Durchlässigkeit eine starke Reflexion, so daß die Summe von Durchlässigkeit und Reflexion hier überall fast Zoo 0/0 beträgt. Bei diesem Filter hat die optische Dicke den Wert P = 5 ' 0,25 Y =I,25 P, und es ist A0 = z,0 @.If A "is the mean wavelength of the range of low permeability of each of the two individual filters, then, since such a range is usually limited by wavelengths, the reciprocal value of the reciprocal value of 2 , "deviates, permeability peaks only occur between 20 / 1.15 and 2"; 0.85, that is between 0.87 2, "and 1.18". It therefore applies to those wavelengths A "for which one permeability peak is possible is, o, 87 2, "<A, <1; 18 .10. As a result, 1.18 20? 2 PI (K + o, 5), so K> 2 p / 1.18 A0 - 0.5- For example, each of the two individual filters consists of three layers of antimony sulfide (Sb203; n = 3.5) each with an optical thickness of 0.25, u, two of which are separated from each other by a layer of lithium fluoride (LiF; 7a = 1.35) are separated by the same optical thickness. The transmittance D of such a filter is shown by the solid curve in the drawing, and the abscissas are both the wavelength gen A, as well as their reciprocal values 1/2 are plotted. As can be seen, the filter has a relatively broad region of low transmittance delimited approximately by the wavelengths o, 8711, and 1.18, ec, which is only 10, j0 at a wavelength of 1, oli, and quite steep on both sides rises to almost 100 0/0. The fluctuations that then follow on both sides are of no essential importance for the subject matter of the invention. In the middle area, the reduction in transmittance is almost entirely caused by interference phenomena, as a result of which a low transmittance corresponds to a strong reflection, so that the sum of transmittance and reflection is almost zoo 0/0 everywhere. In this filter, the optical thickness is P = 5 '0.25 Y = 1.25 P, and it is A0 = z, 0 @.

Werden zwei solche Filter unmittelbar aufeinandergelegt, so ergibt sich aus der Gleichung K > 2 P/I 18 A,0 - 0,5 hier K ? 2 - 1,25/1,I8 - I,0 - 0,5 K > 162. Da K stets eine ganze Zahl ist, so ist also der kleinste Wert, den K annehmen kann, der Wert 2. Es wäre dann 2 = 2 PI (K + o,5) = 2,5 Y/2,5 = I,0 11, es läge also eine Durchlässigkeitsspitze mitten in dem Gebiet geringer Durchlässigkeit der beiden Einzelfilter. Diese Spitze ist in der Zeichnung gestrichelt eingetragen. Die Wellenlänge i, oft ist, entsprechend dem kleinsten Wert von K, die größte, bei der unter der hier vorausgesetzten Beschaffenheit und gegenseitigen Lage der Einzelfilter eine Durchlässigkeitsspitze liegt. Die nächst kleinere Wellenlänge A, einer Durchlässigkeitsspitze könnte liegen mit K = 3 bei 2 = 2,5Y/3,5 = o,7=411.If two such filters are placed directly on top of one another, the equation K> 2 P / I 18 A, 0 - 0.5 here K? 2 - 1.25 / 1, I8 - I, 0 - 0.5 K> 1 62. Since K is always an integer, the smallest value that K can take is the value 2. It would then be 2 = 2 PI (K + o, 5) = 2.5 Y / 2.5 = I, 0 11, so there would be a permeability peak in the middle of the area of low permeability of the two individual filters. This tip is shown in dashed lines in the drawing. The wavelength i, o ft , corresponding to the smallest value of K, is the largest at which a permeability peak lies under the condition and mutual position of the individual filters assumed here. The next smaller wavelength A, a permeability peak could be with K = 3 at 2 = 2.5Y / 3.5 = 0.7 = 411.

Da jedoch das Gebiet geringer Durchlässigkeit der beiden Einzelfilter begrenzt ist durch die Wellenlängen o,87,u und 1,18,u, so läßt sich unter den hier beispielsweise gemachten Voraussetzungen dieser Wert von z nicht verwirklichen, geschweige denn ein noch kleinerer (zu dem ein noch größerer Wert von K gehören würde).However, since the area of low permeability of the two individual filters is limited by the wavelengths o, 87, u and 1.18, u, so the here For example, the assumptions made do not achieve this value of z, let alone an even smaller one (which includes an even larger value of K would).

Will man unter Beibehaltung der oben beispielsweise angegebenen Einzelfilter für eine oberhalb von 1,o,u, also zwischen 1,o A und i,1811 liegende Wellenlänge eine Durchlässigkeitsspitze erzielen, so ist dies dadurch möglich, daß man den optischen Abstand d der Mittelebenen der beiden Einzelfilter über seinen Mindestwert p hinaus erhöht, also einen Zwischenraum zwischen die beiden Einzelfilter einführt, der seinerseits mit Luft oder einem andern Stoff gefüllt sein kann. Ist z. B. vorgeschrieben A, = 1,o8,u, so ergibt sich mit K = 2 aus der Gleichung A, = 2 d/(K + 0,5) für d der Wert d = 0,5 # 2,5 - 1,o8,u - 1,35Y, , es wären also die beiden Einzelfilter nicht unmittelbar aufeinanderzulegen, sondern es wäre zwischen ihnen ein Abstand t von der optischen Dicke t = (I,35 - 1,25) 1,1 = O,IO u einzuhalten, also beispielsweise eine Schicht aus Lithiumfluorid von der wahren Dicke o,IO,u/I,35 = 0,074,u zwischen die beiden Einzelfilter zu bringen. Da A = 2 d/(K + 0,5), so ergibt sich ferner immer derselbe Wert für A, wenn man die Werte von d und (K + o,5) proportional zueinander ändert. Während sich oben für d = I,25 ,u und K = 2, also K + 0,5 = 2,5 eine Wellenlänge A, = i,o,u ergab, würde sich also dieselbe Wellenlänge ergeben für d = 1,25 1,75 2,25 2,75... 5,25... 1o,25... 15,25,u, K = 2 3 4 5 ...10 ...20 ...3o.. , t = 0 0,5 1,0 1,5 ... 4,0 ... 9,0 ... 14,0,u. . , wobei zwischen den beiden Einzelfiltern ein Zwischenraum von der mit t bezeichneten optischen Dicke einzuhalten wäre.If one wishes to achieve a permeability peak for a wavelength above 1, o, u, i.e. between 1, o A and i, 1811 while maintaining the individual filters given above, this is possible by changing the optical distance d of the median planes of the increases both individual filters beyond its minimum value p, that is, introduces a space between the two individual filters, which in turn can be filled with air or another substance. Is z. B. prescribed A, = 1, o8, u, then with K = 2 from the equation A, = 2 d / (K + 0.5) for d the value d = 0.5 # 2.5 - 1 results , o8, u - 1.35Y,, so the two individual filters would not have to be placed directly on top of one another, but there would be a distance t between them of the optical thickness t = (I, 35 - 1.25) 1,1 = O, IO u must be observed, for example a layer of lithium fluoride with the true thickness o, IO, u / I, 35 = 0.074, u to be placed between the two individual filters. Since A = 2 d / (K + 0.5), the same value always results for A if one changes the values of d and (K + 0.5) proportionally to each other. While above a wavelength A, = i, o, u resulted for d = 1, 25, u and K = 2, i.e. K + 0.5 = 2.5, the same wavelength would result for d = 1.25 1.75 2.25 2.75 ... 5.25 ... 1o, 25 ... 15.25, u, K = 2 3 4 5 ... 10 ... 20 ... 3o .. , t = 0 0.5 1.0 1.5 ... 4.0 ... 9.0 ... 14.0, u. . , whereby a gap of the optical thickness designated by t would have to be maintained between the two individual filters.

Aus A, = 2 d/(K + o,5) ergibt sich auch, daß die Durchlässigkeitsspitzen um so enger zusammenrücken, je größer der gegenseitige optische Abstand d der Mittelebenen der beiden Einzelfilter ist. Infolgedessen können bei großen Werten von d mehrere Durchlässigkeitsspitzen zugleich auftreten, was bei kleinen Werten von d (wie oben für d = 1,25,u gezeigt), nicht der Fall ist. In der folgenden Tafel sind beispielsweise die Wellenlängen A zusammengestellt, die sich bei d = 2,25 ,u für einige Werte von K ergeben: K=3 4 5 A = 1,29 i,o o,82,u.From A, = 2 d / (K + o, 5) it also follows that the permeability peaks move closer together, the greater the mutual optical distance d of the central planes of the two individual filters. As a result, with large values of d, several permeability peaks can occur at the same time, which is not the case with small values of d (as shown above for d = 1.25, u). In the following table, for example, the wavelengths A are compiled, which result for some values of K at d = 2.25 , u: K = 3 4 5 A = 1.29 i, oo, 82, u.

Nimmt man wieder wie oben an, daß die mittlere Wellenlänge des Gebiets geringer Durchlässigkeit jedes der beiden Einzelfilter i,oy betrage und dieses Gebiet von den Wellenlängen 0,87,u und i,i8,u begrenzt werde, so würde also nur die bei A, = i,o ,u liegende Durchlässigkeitsspitze auftreten, da die bei o,82 y und 1,29,u möglichen außerhalb der genannten Grenzen liegen. Bei d = 15,25,u dagegen gilt folgendes K = 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 A = 1,I9 1,i5 I,II 1,o7 1,o3 1,0 0,97 0,94 0,91 o,88 o,86 Hier würden also auf jeder Seite der Wellenlänge i,olc noch vierDurchlässigkeitsspitzen zur Verfügung stehen. Die Berechnung des Mindestwertes von K gestaltet sich noch einfacher als aus der oben abgeleiteten Gleichung K > 2 p/I,I8 2p - 0,5, wenn es sich um gewisse Sonderfälle des Aufbaus der Einzelfilter handelt. Bezeichnet man die Anzahl der in jedem der beiden Einzelfilter vorhandenen höher brechenden Schichten mit m, so ist m - i bei jedem der beiden Einzelfilter die Anzahl der je zwei dieser Schichten trennenden, niedriger brechenden Schichten. Hat jede Schicht eine optische Dicke von 0,25 A, (was häufig zweckmäßig ist), so ist 0,25 (2 m - I) Ap. Infolgedessen ist K > 2 . 0,25 (2 m - I) Ap/i,i8 Ap - o,5. Hieraus ergibt sich nach einigen Umformungen K > (m - i,09)/i,i8. Da K eine ganze Zahl sein muß, so folgt aus dieser Gleichung, daß für den Mindestwert von K gilt K = m-i, so lange wie m < 7, was in den praktisch wichtigen Fällen erfüllt ist.If one assumes again, as above, that the mean wavelength of the area of low transmittance amounts to each of the two individual filters i, oy and that this area is limited by the wavelengths 0.87, u and i, i8, u, then only that at A. , = i, o, u lying permeability peaks occur, since those possible at o, 82 y and 1.29, u lie outside the stated limits. With d = 15.25, u, however, the following applies K = 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 A = 1, I9 1, i5 I, II 1, o7 1, o3 1.0 0.97 0.94 0.91 o, 88 o, 86 Here there would be four permeability peaks available on each side of the wavelength i, olc. The calculation of the minimum value of K turns out to be even easier than from the equation K> 2 p / I, I8 2p - 0.5 derived above, if certain special cases of the structure of the individual filters are involved. If the number of higher refractive index layers present in each of the two individual filters is denoted by m, then m - i for each of the two individual filters is the number of lower refractive index layers separating two of these layers. If each layer has an optical thickness of 0.25 Å (which is often convenient), then 0.25 (2 m-I) Ap. As a result, K> 2. 0.25 (2 m - I) Ap / i, i8 Ap - o, 5. After a few transformations, this results in K > (m - i, 09) / i, i8. Since K must be an integer, it follows from this equation that K = mi for the minimum value of K as long as m <7, which is true in the practically important cases.

Bei unsymmetrisch gebauten Einzelfiltern ist die rechnerische Behandlung sehr umständlich. Hier geht man zweckmäßig so vor, daß man durch Versuche feststellt, wie groß der gegenseitige optische Abstand zwischen den beiden Einzelfiltern sein muß, um die Durchlässigkeitspitze gerade auf die gewünschte Wellenlänge zu legen, z. B. indem man zwischen die beiden Einzelfilter eine keilförmige Schicht bringt und feststellt, an welcher Stelle die gewünschte Wirkung erzielt wird. In der Regel liegt jedoch keine Veranlassung vor, die Einzelfilter absichtlich unsymmetrisch auszubilden, da dies die Herstellung von Einzelfiltern unnötig erschwert, die in ihrem Gebiet geringer Durchlässigkeit eine hohe Reflexion aufweisen. Die symmetrische Ausbildung ist daher für den Regelfall vorzuziehen. Je höher die Reflexion ist, um so geringer ist die Halbwertsbreite des Durchlässigkeitsbereichs des Gesamtfilters und um so dunkler gleichzeitig dessen Nachbarschaft. Auch durch eine Vergrößerung des gegenseitigen optischen Abstandes der beiden Einzelfilter wird die Halbwertsbreite verringert.In the case of asymmetrically built individual filters, the arithmetic treatment is very inconvenient. Here one proceeds expediently in such a way that one finds through experiments how large the mutual optical distance between the two individual filters will be must, in order to place the permeability peak just at the desired wavelength, z. B. by placing a wedge-shaped layer between the two individual filters and determines where the desired effect is achieved. Usually however, there is no reason to intentionally unbalance the individual filters as this makes the production of individual filters unnecessarily difficult, which are used in have high reflectance in their area of low transmittance. The symmetrical one Training is therefore generally preferable. The higher the reflection, the smaller the width at half maximum of the permeability range of the overall filter and at the same time the darker its neighborhood. Also through an enlargement the mutual optical distance of the two individual filters becomes the half-width decreased.

Als hochbrechende, für die Filterschichten geeignete Stoffe seien beispielsweise genannt Antimonsulfid, die Chalkogenide des Kadmiums und die Halogenide des Silbers, des Bleies und des Thalliums für das ultrarote Gebiet, Bleichlorid für das ultraviolette Gebiet und Titanoxyd für das sichtbare Gebiet; als niedrigbrechende Stoffe seien genannt Lithiumfluorid, Magnesiumfluorid, Kryolith und Kieselsäure für das ultraviolette, das sichtbare und das ultrarote Gebiet. Die Herstellung der Filterschichten aus diesen und andern Stoffen kann mit bekannten Mitteln, z. B. durch Aufdampfen im Vakuum oder durch Zersetzung hydrolisierbarer Dämpfe, erfolgen.As highly refractive substances suitable for the filter layers for example called antimony sulphide, the chalcogenides of cadmium and the halides of silver, lead and thallium for the ultra-red region, lead chloride for the ultraviolet area and titanium oxide for the visible area; as low refractive index Substances are named lithium fluoride, magnesium fluoride, cryolite and silica for the ultraviolet, the visible and the ultraviolet area. The manufacture of the Filter layers made of these and other substances can be produced by known means, e.g. B. by evaporation in a vacuum or by decomposition of hydrolyzable vapors.

Macht man den gegenseitigen optischen Abstand der beiden Einzelfilter groß im Verhältnis zu der Wellenlänge, für die das Filter eine Durchlässigkeitsspitze haben soll, ist also ungefähr K > 2o, so entstehen, wie oben schon auseinandergesetzt, mehrere Spitzen. Solche Filter können z. B. mit Vorteil für Feinstrukturuntersuchungen benutzt werden. Ist der zwischen den beiden Einzelfiltern befindliche Zwischenraum mit Luft ausgefüllt, so wirkt das Filter ungefähr wie ein Fabry-Perotsches Interferometer, ist diesem jedoch . infolge der Wirkungsweise der Einzelfilter, durch die die metallenen Spiegelflächen dieses Interferometers ersetzt sind, an Helligkeit und Auflösungsvermögen überlegen; auch ist es möglich, mit einem solchen neuen Filter in Wellenlängenbereiche von 1o u und darüber vorzudringen, in denen man bisher nur mit völlig unbelegten Platten arbeiten könnte.Make the mutual optical distance between the two individual filters large in relation to the wavelength for which the filter has a transmission peak should have, is therefore approximately K> 2o, arise as already explained above, multiple tips. Such filters can e.g. B. with advantage for fine structure examinations to be used. Is the space between the two individual filters When filled with air, the filter works roughly like a Fabry-Perot interferometer, is this however. due to the mode of operation of the individual filters, by which have replaced the metal mirror surfaces of this interferometer, in terms of brightness and resolving power superior; also it is possible with such a new filter to penetrate into wavelength ranges of 1o u and above, in which one has so far only could work with completely blank disks.

Läßt man den gegenseitigen optischen Abstand der beiden Einzelfilter höchstens einige Wellenlängen betragen, so daß also ungefähr K < 20 wird, so entstehen nur wenige Durchlässigkeitsspitzen oder nur eine einzige. Die Verwendung solcher erfindungsgemäßen Filter ist daher besonders dann von Vorteil, wenn Wert darauf zu legen ist, nur eine möglichst eng begrenzte Strahlung hindurchzulassen.If one leaves the mutual optical distance between the two individual filters at most a few wavelengths, so that approximately K <20, see above there are only a few permeability peaks or only a single one. The usage Such a filter according to the invention is therefore particularly advantageous when value it is important to allow only the narrowest possible radiation to pass through.

In manchen Anwendungsfällen wird es notwendig oder wenigstens zweckmäßig sein, dafür zu sorgen, daß außer bei der Durchlässigkeitsspitze keine Strahlung hindurchgelassen, also beispielsweise die Strahlung unterdrückt wird, die bei dem in der Zeichnung dargestellten Filter unterhalb von 0,87,u und oberhalb von 1,18 Ic hindurchgehen würde. Dies läßt sich entweder dadurch erreichen, daß man mindestens für einen Teil der Filterschichten Stoffe verwendet, die außerhalb des hindurchzulassenden Wellenlängenbereichs absorbierend wirken (wie es zum Teil die oben beispielsweise genannten Stoffe tun), oder dadurch, daß man andere Filter, vorzugsweise Interferenzfilter von geeigneter Durchlässigkeit hinzufügt. Auch kann man zu diesem Zweck mindestens das eine der beiden Einzelfilter auf eine außerhalb des hindurchzulassenden Wellenlängenbereichs absorbierende Unterlage; z. B. ein geeignetes Farbglas, aufbringen oder es mit einer außerhalb dieses Wellenlängenbereichs absorbierenden Schicht, z. B. mit einem farbigen Lack oder einem farbigen Gelatine-Blättchen, bedecken.In some applications it becomes necessary or at least useful be to see that there is no radiation except at the transmission peak let through, so for example, the radiation is suppressed, which in the filters shown in the drawing below 0.87, u and above 1.18 Ic would go through. This can either be achieved by at least For some of the filter layers, substances are used that are outside the area to be let through Wavelength range have an absorbing effect (as in some cases the above, for example substances mentioned do), or by using other filters, preferably interference filters of suitable permeability. You can also do this at least one of the two individual filters to one outside of the wavelength range to be passed absorbent pad; z. B. a suitable colored glass, or apply it with a outside of this wavelength range absorbing layer, e.g. B. with a colored one Varnish or a colored gelatine flake.

Läßt man ein erfindungsgemäßes Filter mit einem weiteren Interferenzfilter zusammenwirken, so hat man dafür zu sorgen, daß dadurch keine störenden Einflüsse infolge von zusätzlichen Interferenzerscheinungen eintreten. Solche Einflüsse kann man verhüten, indem man das zusätzliche Filter in ausreichend großem Abstande (von mehreren :Millimetern) von dem erfindungsgemäßen anbringt und eine allzu genaue Ebenheit der Unterlage vermeidet, auf die seine Schichten aufgebracht sind. Auch ein ganz schwaches Absorptionsfilter, das zwischen das erfindungsgemäße und das zusätzliche Filter geschaltet wird, wirkt schon durch Herabsetzung der Zickzackreflexionen sehr günstig.If one leaves a filter according to the invention with a further interference filter work together, one has to ensure that there are no disturbing influences occur as a result of additional interference phenomena. Such influences can preventive action by placing the additional filter at a sufficiently large distance (from several: millimeters) of the invention attaches and an overly accurate Avoids evenness of the substrate on which its layers are applied. Even a very weak absorption filter between the invention and the If additional filters are switched on, the zigzag reflections are reduced attractively priced.

Für manche Zwecke, z. B. für Feinstrukturuntersuchungen, ist es vorteilhaft, wenn über die Breite des Filters hin die Wellenlänge, für die eine Durchlässigkeitsspitze vorliegt, ansteigt. Man kann dies durch keilförmige Ausbildung der Filterschichten, für geringe Anstiege jedoch zweckmäßiger dadurch erreichen, daß man die beiden Einzelfilter nicht unmittelbar aufeinanderlegt, sondern sie durch einen kegelförmigen Zwischenraum voneinander trennt. Wenn man die beiden Einzelfilter wie oben beispielsweise angegeben ausführte und sie durch eine Schicht aus Lithiumfluorid von der optischen Dicke t = 0,25,U voneinander trennte, so ergäbe sich insgesamt ein Filter aus sechs Schichten Antimonsulfid je von einer optischen Dicke von o,25 ,u, von denen je zwei voneinander durch eine Schicht Lithiumfluorid von derselben optischen Dicke getrennt wären, also ein Filter, wie es schon früher vorgeschlagen worden ist. Ein solches Filter würde dem Erfindungszweck jedoch nicht genügen. Denn es wäre hier d = 1,50,c1, und infolgedessen ergäbe sich aus der Gleichung A = 2 dl (K -1- o,5) für K = 2 ein Wert von A, = 1,2 ,u und für K = 3 ein Wert von A. = 0,86,u, es käme also innerhalb der Grenzen von 0,87,u und 1,18,d. keine Durchlässigkeitsspitze zustande.For some purposes, e.g. For examinations of fine structures, for example, it is advantageous if the wavelength for which a permeability peak is present increases across the width of the filter. This can be achieved by a wedge-shaped design of the filter layers, but more expediently for small inclines by not placing the two individual filters directly on top of one another, but separating them from one another by a conical gap. If the two individual filters were carried out as specified above, for example, and separated from one another by a layer of lithium fluoride with an optical thickness t = 0.25, U, the result would be a filter made up of six layers of antimony sulfide, each with an optical thickness of 0.25 , u, two of which would be separated from one another by a layer of lithium fluoride of the same optical thickness, i.e. a filter as previously proposed. Such a filter would, however, not suffice for the purpose of the invention. Because here it would be d = 1.50, c1, and consequently the equation A = 2 dl (K -1- o.5) for K = 2 would result in a value of A, = 1.2, u and for K = 3 a value of A. = 0.86, u, so it would come within the limits of 0.87, u and 1.18, i.e. no permeability peak.

Claims

FATHER REQUIREMENTS: i. Interference light filter to weed out very narrow permeability ranges, characterized in that it consists of two series-connected Filters each of which is composed of a plurality of translucent; consists of non-metallic layers, of which two are always covered by a layer separated from each other by an index of refraction lower than theirs are.

2. interference light filter according to claim 1, characterized in that each of the two individual filters symmetrically with respect to the median plane of its middle layer is constructed.

3. interference filter according to claim 2, characterized in that the two central planes have an optical distance from each other that is a whole Multiple of half the mean wavelength of the range to be allowed through, is increased by a quarter of this wavelength.

4 .. interference filter according to claim 1, characterized in that at least those used for some of the layers Substances outside the wavelength range to be allowed to pass through have an absorbing effect.

5. interference filter according to claim 1; characterized in that at least that one of the two individual filters to one outside the wavelength range to be passed absorbent pad is applied.

6. interference filter according to claim 1, characterized characterized in that at least one of the two individual filters with an outside of the wavelength range to be passed through is coated absorbing layer.

7. Interference filter according to claim 1, in which there is between: the two individual filters a gap is located, characterized in that it is wedge-shaped.