Acousto Optic Tunable Filter (AOTF)

Ein AOTF ist ein akusto-optischer Kristall; er besteht aus einem optischen anisotropen Kristall aus Tellur-Dioxid, Lithium-Niobat oder Quarz, an den ein Piezokristall (acoustic transducer) gekoppelt ist.

AOTF werden hauptsächlich in der Konfokalen Laser Scan Mikroskopie eingesetzt, um Laserlicht unterschiedlicher Farben vom infraroten bis zum ultraviolettem Bereich zu sortieren.

Vorteile

• keine mechanische Beanspruchung wie bei Filtern
• keine Vibrationen wie bei mechanischen Filterrädern
• gleichzeitige Veränderung von Wellenlänge und Intensität mehrerer Laserquellen

Funktion

Durch Anlegen einer Radiofrequenz von 150-350 MHz an den Piezokristall erzeugt dieser eine Ultraschallwelle, die sich im Kristall fortsetzt.

Die Ultraschallwelle erzeugt im Kristall ein Brechungsindexgitter und Licht (meistens Laserlicht) einer bestimmten Wellenlänge wird gebeugt. In Abhängigkeit von der Frequenz der Schallwelle ändert sich auch die Wellenlänge des gebeugten Lichts.

Die Intensität des gebeugten Lichtes lässt sich durch die Intensität der Schallwellen regeln.

Das einfallende Licht wird vom AOTF in einen Strahl 0. Ordnung (direkter Strahl) und in einen Strahl 1. Ordnung (gebeugter Strahl) aufgespalten.

Der Strahl 0. Ordnung geht direkt durch den Kristall und wird danach von einem so genannten „beam-stop“ absorbiert.

Das gebeugte Licht einer bestimmten Wellenlänge bildet zwei Strahlen 1. Ordnung, die in senkrecht aufeinander stehenden Ebenen polarisiert sind.
Einer der beiden Strahlen wird ebenfalls vom „beam-stop“ absorbiert.

Der verbleibende Strahl wird für die Beleuchtung des Präparates in einen Lichtleiter eingekoppelt.