다이크로익 필터의 방향이 분광 투과 특성에 영향을 줍니까?

|K WONG

예. 다이크로익 필터의 방향은 분광 투과 특성에 상당한 영향을 줍니다. 이러한 의존성은 빛이 필터에 입사하는 각도와 필터의 어느 면이 광원을 향하는지라는 두 가지 주요 요인에서 비롯됩니다.

방향이 성능에 미치는 영향은 다음과 같습니다.

1. 입사각(“청색 편이”)

다이크로익 필터는 유전체 재료의 미세한 층으로 구성된 간섭 필터입니다. 각 층의 두께에 따라 특정 파장의 빛이 보강 간섭 또는 상쇄 간섭을 일으키도록 하여 작동합니다.

필터를 기울여 입사각 (AOI)을 증가시키면 빛이 유전체 층을 비스듬히 통과합니다. 이로 인해 각 층의 유효 광학 두께가 달라집니다. AOI가 증가할수록 투과 대역과 반사 대역은 더 짧은 파장 쪽으로 이동합니다. 이 현상은 일반적으로 "청색 편이"라고 합니다.

예를 들어, 광원에 완전히 수직으로 배치했을 때(0° AOI) 500nm의 빛을 투과하도록 설계된 필터도 30° AOI로 기울이면 490nm에서 투과할 수 있습니다. 정확한 파장이 필요한 경우 필터를 설계 기준과 정확히 같은 각도(일반적으로 0° 또는 45°)로 장착해야 합니다.

2. 전면과 후면 방향(코팅면과 기판면)

다이크로익 필터는 일반적으로 한 면에 복잡한 간섭 코팅을, 다른 면에 반사 방지(AR) 코팅을 적용한 유리 기판으로 구성됩니다.

완벽한 이론적 모델에서는 필터의 앞뒤를 뒤집어도 투과 파장이 크게 변하지 않을 수 있지만, 실제로는 방향이 매우 중요합니다.

  • 열 손상: 코팅면은 항상 입사 광원을 향해야 합니다. 코팅은 불필요한 파장을 즉시 반사하도록 설계되었습니다. 코팅되지 않은 유리 기판이 광원을 향하면 빛은 코팅에서 반사되기 전에 유리를 통과해야 합니다. 이로 인해 유리가 에너지를 흡수하고 가열되어 필터가 손상되거나 성능이 변할 수 있습니다.
  • 고스트 및 산란: 빛이 유리 기판에 먼저 입사하면 코팅되지 않은 유리 표면과 코팅 사이에서 2차 내부 반사(고스트)가 발생할 수 있으며, 이로 인해 투과 빔의 전체 효율과 선명도가 저하됩니다.

올바르게 설치할 수 있도록 제조업체는 일반적으로 필터 가장자리에 코팅면을 가리키는 작은 캐럿 모양의 화살표를 표시하거나 코팅된 쪽의 가장자리를 모따기하여 코팅면을 나타냅니다.

 

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