밴드 패스 필터

밴드 패스 필터 개요

스펙트럼 특성 곡선이 전송 대역의 양측에 차단 영역을 갖는 필터를 대역 통과 필터라고 한다. 밴드 패스 필터는 화학, 분광법, 레이저, 천체 물리학, 광섬유 통신 및 생물학과 같은 분야에서 널리 적용되는 광학 박막 구성 요소의 중요한 범주입니다.

광학 간섭 원리를 사용하여 준비된 대역 통과 필터는 차단 영역에 의해 측면에있는 통과 대역으로 알려진 스펙트럼 곡선에서 특정 파장 근처의 전송 영역을 나타냅니다. 또한, 측면 전송 대역 (기생 전송 대역) 은 일반적으로 유색 유리, 흡수 필름 또는 차단 필터를 사용하여 제거되는 차단 영역 주위에 존재할 수 있습니다.

밴드 패스 필터의 사양

중앙 파장 (CWL): 통과 대역의 중간점을 정의하는 나노 미터 (nm) 로 측정 된 대역 통과 필터의 피크 투과 파장. 정밀한 파장 선택을 필요로 하는 응용에 중요하다.

대역폭 (FWHM): 필터가 빛을 효과적으로 전달하는 파장 범위는 전송 곡선의 FWHM (Half Maximum) 으로 측정됩니다. 협대역 필터 (

투과율: 통과 대역 내에서 필터를 통해 투과되는 입사광의 백분율. 높은 투과율 (예를 들어, 90%) 은 광통신 또는 이미징과 같은 응용에서 에너지 손실을 최소화하는데 중요하다.

에지 슬로프 (전환 슬로프): 통과 대역과 차단 영역 사이의 전환의 가파른. 더 가파른 기울기 (예를 들어, 10% 80% 투과율) 는 원치 않는 파장을 억제하는데 중요한 대역 외 거부를 증가시킨다.

파면 왜곡: 필터에 의해 도입 된 위상 수차, 전송 된 빛의 파면에 편차가 발생합니다. 과도한 왜곡은 특히 간섭계와 같은 고정밀 시스템에서 이미징 해상도 및 빔 품질을 저하시킵니다.

색분산: 필터 재료에서의 파장-의존적 굴절률 변동은 스펙트럼 분리 (예를 들어, 컬러 프링) 로 이어진다. 이는 현미경 또는 레이저 시스템과 같은 파장 의존적 포커싱에 민감한 시스템에서 광학 성능을 저하시킬 수 있다.

밴드 패스 필터의 응용

고성능 대역 통과 필터는 형광 이미징에 적용된다.

형광 현미경은 광원, 필터 시스템 및 광학 시스템과 같은 주요 구성 요소로 구성됩니다. 아래 그림은 필터 시스템의 광학 요소의 개략도이다. 광원은 여기 필터를 통과 한 후 특정 파장의 빛을 출력하는 고 에너지 광을 방출합니다. 이 광은 이색성 거울에 의해 샘플 상으로 반사된다. 특정 파장의 고 에너지 빛에 노출되면 샘플은 형광을 방출하며, 이는 먼저 이색성 거울을 통과 한 다음 인간의 눈에 의해 관찰되거나 카메라에 의해 캡처되기 전에 방출 필터를 통과합니다.

높은 컷오프 깊이 방출 필터는 여기 광원을 형광 신호로부터 분리하여, 여기 광에 의한 형광 신호의 간섭 및 과다함을 방지한다. 형광 신호가 여기 광 강도보다 상당히 약한 경우에도 여전히 명확하게 관찰될 수 있다. 여기 필터 및 방출 필터의 선택은 샘플의 여기 파장 및 형광 신호 파장에 의존한다. 형광을 방출하도록 여기될 수 없는 샘플의 경우, 형광 프로브는 후속 실험 관찰 전에 라벨링을 위해 사용될 필요가 있다.

고성능 대역 통과 필터는 다중 파장 빔 결합에 적용됩니다.

이색 거울 및 반사기와 함께 사용하면 레이저 빔 결합을 가능하게합니다. 필터와 이색 거울은 조심해야합니다.Y 인접 채널 간의 누화를 최소화하기 위해 특정 요구 사항에 따라 선택됩니다.

밴드 패스 필터와 좁은 밴드 필터의 차이점

대역통과 필터와 협대역 필터 모두 광신호가 이 범위 밖의 신호를 차단하면서 특정 파장 범위 내에서 통과할 수 있게 한다. 대역 통과 필터는 일반적으로 비교적 넓은 통과 대역을 가지며, 전형적인 반 대역폭은 40nm 를 초과한다. 반면에 협대역 필터는 대역 통과 필터의 하위 집합이며 동일한 정의를 공유합니다. 광 신호가 특정 파장 범위 내에서 통과하고이 범위 밖의 신호를 차단할 수 있습니다. 그러나, 협대역 필터는 훨씬 더 좁은 대역폭을 특징으로 한다.

협대역 필터는 주로 모든 유전체 하드 필름 코팅 기술의 사용과 유전체 간섭의 원리를 특징으로합니다. 이들은 그들의 광학 성능이 기판 두께와 무관하다는 것을 보장하면서 협대역 필터의 특성을 향상시킨다. 이로 인해 협대역 필터가 기기의 이미징 시스템에 통합되기에 더 적합하게 되어, 광학 성능을 향상시키고 효과적인 적용을 가능하게 한다. 또한, 협대역 필터는 전통적인 흡수형 복합 유리와 관련된 광학 성능의 금형 감수성 및 불안정성과 같은 문제를 해결하기 위해 특수 광학 기판 재료를 사용합니다. 제품은 특정 고객 요구 사항에 따라 제조됩니다.