Un filtro espacial es un dispositivo que se utiliza para alterar o corregir aberraciones en salidas de fuentes de luz coherentes. Las aberraciones son características indeseables en el haz de luz proyectado causadas por ópticas mal hechas, sucias o dañadas, a menudo caracterizadas por anillos de luz concéntricos débiles alrededor del haz central. El filtro espacial generalmente consiste en una lente colimadora que enfoca el haz de luz y lo pasa a través de una pequeña apertura. Esto permite que pase solo la parte deseada del haz y excluye las aberraciones. Los filtros espaciales se utilizan comúnmente para eliminar imperfecciones de fuentes de luz de alta intensidad y precisión, como los láseres.
La integridad de las fuentes de luz de alta intensidad, finamente enfocadas o coherentes depende de una serie de elementos, siendo el más importante la calidad de la óptica utilizada en la generación del haz de luz. Problemas como los estándares de producción deficientes, la contaminación y los daños de cualquier tipo pueden hacer que la salida de luz desarrolle aberraciones o imperfecciones. Estos pueden afectar al rayo hasta tal punto que ya no realiza su función prevista, particularmente en el caso de dispositivos de alta precisión como los láseres. Las aberraciones a menudo son visibles como anillos concéntricos difusos de luz más débil alrededor del haz de salida central.
Un método común para restaurar la fidelidad deseada de las salidas de luz es el uso de un filtro espacial. Estos dispositivos reenfocan la luz y filtran las partes indeseables del haz, dejando solo la salida original. Esto se logra enfocando el haz de luz usando una lente separada y dirigiéndolo a una placa de lámina gruesa con una abertura u orificio muy pequeña en su superficie. El tamaño del orificio se calcula cuidadosamente para adaptarse a la distancia focal de las lentes utilizadas en el dispositivo, la longitud de onda del haz y la extensión de las imperfecciones presentes en el haz.
Este procedimiento bloquea eficazmente las porciones aberrantes presentes en el haz de luz, permitiendo que solo la porción deseada pase a través de la abertura. El procedimiento permite una fidelidad extremadamente alta en la salida de luz resultante. Sin embargo, el tamaño de la apertura del filtro espacial es crítico y pequeños errores de cálculo pueden tener un efecto adverso en el haz de salida. Si el orificio es demasiado pequeño, se puede experimentar una pérdida de potencia significativa, mientras que, si es demasiado grande, se producirá un filtrado de aberraciones mínimo o nulo. En muchos dispositivos de filtro espacial disponibles comercialmente, también se utilizan lentes de objetivo de microscopio debido a su alta calidad inherente.