カットオフ波長とは、光学フィルターの透過率がピーク値の50%まで低下する特定の分光波長です。
これは、フィルターの透過帯域（光が透過する範囲）と阻止帯域（光が遮断される範囲）の間の遷移を定義する主要な基準点です。
技術仕様
- 記号： 一般にλcまたは λcutoffと表記されます。
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標準的な定義： メーカーによる別段の指定がない限り、λc は厳密に50%透過点（T(50%)）で定義されます。
- 注：50%が業界標準ですが、より厳しいブロッキング要件が求められる一部のカスタム用途では、カットオフを10%または5%の透過点で定義する場合があります。
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ショートパスフィルターにおける役割：ショートパスフィルターでは、カットオフ波長が通過帯域の上限を示します。
- 波長 < λc は透過します。
- 波長 > λc は遮断されます。
実用例：「650 nmショートパス」フィルター
この仕様が実際にどのように機能するかを理解するために、カットオフ波長が650 nmと表記された標準的なショートパスフィルターを例に考えます。
スペクトル全域におけるフィルターの特性は次のとおりです：
- 透過帯域内（例：550 nmの緑色光）：この波長はカットオフ波長を大きく下回っています。フィルターはこの光を効率よく透過します（通常、透過率は90–95%）。
- カットオフ（650 nmの赤色光）：これは規定された遷移点です。この特定の波長で、フィルターは光の50%を正確に透過します。
- 阻止帯域（例：750 nmの赤外光）：この波長はカットオフ波長を大きく上回っています。フィルターがこの光を遮断するため、透過率はほぼ0%になります（多くの場合、<0.01%またはOD4）。
遷移幅
実際のフィルターは、100%から0%へ瞬時に切り替わるわけではありません。「スロープ」または遷移幅があります。650 nmカットオフフィルターの場合、透過率は640 nm（90%）で低下し始め、660 nm（0%付近）で最低値に達することがあります。650 nmの表示は、このスロープの中間点を示しているにすぎません。
システム設計における重要性
- 部品の識別： カットオフ波長がフィルターの「名称」になります。フィルターはこの値を指定して注文します（例：「500 nmのショートパスフィルターが必要です」）。
- 製造公差： 精密光学部品では、必ずλc の公差が示されます（例：λ(c) = 650 nm）。これは、実際の50%点が物理的に645 nmから655 nmまでの任意の位置に存在し得ることを意味します。レーザー蛍光光学系など、正確なスペクトル分離を必要とするシステムを設計する際には、この許容範囲を考慮する必要があります。