다양한 필터 유형 및 주요 사양
원칙적으로 광학 필터는 몇 가지 유형으로 나눌 수 있으며 이러한 여러 유형의 광학 필터를 아래에 소개합니다.
1. 흡수필터 : 흡수필터는 수지나 유리재질에 특수염료를 혼합하여 만든다.다른 파장의 빛을 흡수하는 능력에 따라 필터링 역할을 할 수 있습니다.유색 유리 필터는 시장에서 가장 널리 사용됩니다.안정적이고 균일하며 빔 품질이 좋고 제조 비용이 낮다는 장점이 있지만 통과대역이 상대적으로 커서 30nm 이하인 경우가 거의 없다는 단점이 있습니다.
2. 간섭 필터: 간섭 필터는 진공 코팅 방식을 채택하고 유리 표면에 특정 두께의 광학 필름 층을 코팅합니다.일반적으로 유리 조각은 다층 필름으로 만들어지며 간섭 원리를 사용하여 특정 스펙트럼 범위의 광파가 통과할 수 있도록 합니다.간섭 필터에는 많은 유형이 있으며 적용 분야도 다릅니다.그 중에서 가장 널리 사용되는 간섭 필터는 대역통과 필터, 차단 필터 및 다이크로익 필터입니다.
(1) Bandpass Filter는 특정 파장 또는 협대역의 빛만 투과할 수 있으며 통과대역 밖의 빛은 통과할 수 없습니다.대역 통과 필터의 주요 광학 지표는 중앙 파장(CWL), 반 대역폭(FWHM) 및 투과율(T%)입니다.대역폭의 크기에 따라 대역폭이 30nm 미만인 협대역 필터로 나눌 수 있습니다.대역폭이 60nm 이상인 광대역 필터.
(2) 차단 필터(Cut-off filter)는 스펙트럼을 두 영역으로 나눌 수 있다.한 영역의 빛은 차단 영역이라고 하는 이 영역을 통과할 수 없지만 다른 영역의 빛은 통과 대역 영역이라고 하는 완전히 통과할 수 있습니다.일반적인 차단 필터는 장거리 통과 필터와 단거리 통과 필터입니다.장파 통과 필터: 특정 파장 범위를 말하며 장파 방향은 전송되고 단파 방향은 차단되어 단파를 차단하는 역할을 합니다.단파 통과 필터: 단파 통과 필터는 특정 파장 범위를 말하며 단파 방향은 전송되고 장파 방향은 차단되어 장파를 차단하는 역할을 합니다.
(3) 다이크로 익 필터 (Dichroic filter)는 필요에 따라 빛을 통과시키고 다른 색상을 반사하려는 작은 범위의 색상을 선택할 수 있습니다.다른 유형의 필터가 있습니다. 감쇠 필름이라고도 하는 Neutral Density Filter(Neutral Density Filter)는 강한 광원이 카메라의 센서 또는 광학 구성 요소를 손상시키는 것을 방지하는 데 사용되며 흡수되지 않은 빛을 흡수하거나 반사할 수 있습니다. .스펙트럼의 특정 부분에서 투과율을 균일하게 감소시키는 투과광의 부분.
형광 필터의 주요 기능은 생체의학 형광 검사 및 분석 시스템에서 물질의 여기광과 방출된 형광의 특성 대역 스펙트럼을 분리하고 선택하는 것입니다.생물 의학 및 생명 과학 장비에 사용되는 핵심 구성 요소입니다.
천문 필터는 천문 사진을 찍는 과정에서 광공해가 사진 품질에 미치는 영향을 줄이기 위해 사용하는 일종의 필터입니다.
중립 밀도 필터는 일반적으로 흡수형과 반사형으로 나뉩니다.반사 중립 밀도 필터는 박막 간섭 원리를 채택하여 빛의 일부를 투과하고 빛의 다른 부분을 반사합니다(보통 더 이상 이러한 반사광을 사용하지 않음). 이러한 반사광은 미광을 형성하기 쉽고 실험 정확도를 감소시킵니다. , 그래서 ABC 시리즈 집광기를 사용하여 반사광을 모으십시오.흡수성 중성 밀도 필터는 일반적으로 재료 자체 또는 일부 요소가 재료에 혼합된 후를 의미하며 일부 특정 파장의 빛을 흡수하지만 다른 파장의 빛에는 거의 영향을 미치지 않습니다.일반적으로 흡수 중성 밀도 필터의 손상 임계값이 낮고 장기간 사용하면 열이 발생할 수 있으므로 사용 시 주의해야 합니다.
광학 필터의 주요 사양
통과대역: 빛이 통과할 수 있는 파장의 범위를 통과대역이라고 합니다.
대역폭(FWHM): 대역폭은 입사 에너지를 통해 필터를 통과하는 스펙트럼의 특정 부분을 나타내는 데 사용되는 파장 범위로, 더 큰 투과율의 절반의 너비(반값 너비라고도 함)(nm)로 표시됩니다.예를 들어 필터의 피크 투과율은 80%이고 1/2은 40%이고 40%에 해당하는 좌우 파장은 700nm와 750nm이며 반값 대역폭은 50nm입니다.반폭이 20nm 미만인 것을 협대역 필터라고 하고, 반치가 20nm보다 큰 것을 대역 통과 필터 또는 광대역 통과 필터라고 합니다.
중심 파장(CWL): 대역 통과 또는 협대역 필터의 피크 투과 파장 또는 대역 저지 필터의 피크 반사 파장을 말하며, 피크 투과율의 1/2 파장 사이의 중간 지점, 즉 대역폭의 중간 지점 중심파장이라고 한다.
투과율(T): 백분율로 표시되는 대상 대역의 통과 능력을 나타냅니다. 예를 들어 필터 피크 투과율(Tp) > 80%는 감쇠 후 필터를 통과할 수 있는 빛을 나타냅니다.최대값이 80% 이상이면 투과율이 높을수록 광투과율이 좋습니다.컷오프 범위: 필터에 의해 손실된 에너지 스펙트럼 영역의 파장 간격, 즉 통과대역 밖의 파장 범위를 나타내는 데 사용됩니다.컷오프 비율(블록): 컷오프 깊이라고도 하는 컷오프 범위의 파장에 해당하는 투과율은 필터의 컷오프 정도를 설명하는 데 사용됩니다.빛의 투과율이 0에 도달하는 것은 불가능합니다. 필터의 투과율을 0에 가깝게 만들어야 불필요한 스펙트럼을 더 잘 차단할 수 있습니다.컷오프 비율은 투과율로 측정할 수 있으며 광학 밀도(OD)로 표현할 수도 있습니다.그것과 투과율(T) 사이의 변환 관계는 다음과 같습니다. OD=log10(1/T) 전이 대역폭: 필터에 따름 컷오프 깊이는 다르며 지정된 필터 컷 사이에 더 큰 스펙트럼 폭이 허용됩니다. 오프 깊이 및 투과율 피크의 1/2 위치.에지 경사도: 즉 [(λT80-λT10)/λT10] *
고반사율(HR): 필터를 통과하는 대부분의 빛이 반사됩니다.
고투과율(HT): 투과율이 높아 필터를 통과하는 빛의 에너지 손실이 매우 적습니다.입사각: 입사광과 필터 표면의 법선 사이의 각도를 입사각이라고 합니다.빛이 수직으로 입사할 때 입사각은 0°입니다.
유효개구: 광학기기에서 유효하게 사용할 수 있는 물리적인 영역을 유효개구라고 하며, 일반적으로 필터의 외관 크기와 유사하고 동심원이며 크기가 약간 작습니다.시작 파장: 시작 파장은 투과율이 장파 통과 필터에서 피크의 1/2로 증가할 때 해당하는 파장을 말하며, 때로는 대역에서 피크의 5% 또는 10%로 정의될 수 있습니다. 통과 필터 투과율에 해당하는 파장.
컷오프 파장: 컷오프 파장은 단파장 통과 필터에서 투과율이 피크값의 1/2로 줄어들 때 해당하는 파장을 말합니다.대역 통과 필터에서는 5% 또는 10%의 피크 투과율로 정의될 수 있습니다.합격률에 해당하는 파장.
필터 표면 품질의 표면 사양 및 치수 매개변수
필터의 표면 품질은 주로 표면에 긁힘 및 구덩이와 같은 결함이 있습니다.표면 품질에 가장 일반적으로 사용되는 사양은 MIL-PRF-13830B에 지정된 스크래치 및 피트입니다.피트의 이름은 미크론 단위의 피트 직경을 10으로 나누어 계산합니다. 일반적으로 스크래치 피트 사양은 80~50 범위에서 표준 품질이라고 합니다.60에서 40 범위의 품질;20에서 10의 범위는 고정밀 품질로 간주됩니다.
표면 품질: 표면 품질은 표면 정확도의 척도입니다.거울, 창, 프리즘 또는 평면 거울과 같은 평면의 편차를 측정하는 데 사용됩니다.평활도의 편차는 일반적으로 파형 값(λ)으로 측정되며, 이는 여러 파장의 테스트 소스로 구성되고 하나의 줄무늬는 1/2 파장에 해당하며 평활도는 일반적인 품질 수준을 나타내는 1λ입니다.평활도는 품질 수준을 나타내는 λ/4입니다.부드러움은 λ/20이며 고정밀 품질 수준을 나타냅니다.
공차: 필터의 공차는 주로 중심파장과 반대역폭에 있으므로 필터 제품의 공차 범위를 나타냅니다.
직경 공차: 일반적으로 필터 직경 공차의 영향은 사용 시 크게 영향을 받지 않으나 광학소자를 홀더에 장착할 경우 직경 공차를 고려해야 합니다.보통 직경의 공차(±0.1mm)를 일반품, (±0.05mm)를 정밀품, (±0.01mm)를 고급품이라고 합니다.
중심 두께 공차: 중심 두께는 필터 중심 부분의 두께입니다.보통 중심두께의 공차(±0.2mm)를 일반품, (±0.05mm)를 정밀품, (±0.01mm)를 고급품이라고 합니다.
게시 시간: 2023년 3월 10일