컷온(Cut-On) 파장은 장파장 필터(Longpass Filter)를 특성화하는 데 사용되는 주요 광학 사양입니다. 이 필터는 차단 상태(정지대역)에서 투과 상태(통과대역)로 전환될 때 필터의 투과율이 최대 투과율의 50%에 도달하는 특정 파장을 정의합니다.
광학 코팅 용어에서 컷온 파장(λcut-on)은 필터 에지의 스펙트럼 위치를 나타냅니다.
- 50% 지점: 컷온에 대한 산업 표준 정의는 절대 투과율이 50%에 도달하는 파장입니다.
- 전환: 이는 필터가 빛을 감쇠(차단)하는 것에서 빛을 통과(투과)시키는 것으로 전환되는 "경사"의 중간 지점을 나타냅니다.
컷온(Cut-On) 대 컷오프(Cut-Off)
종종 "컷오프" 파장과 혼동되지만, 기울기를 기준으로 구별은 간단합니다.
- 컷온(Cut-On): 장파장 필터에 사용됩니다. 파장이 증가함에 따라 투과율이 증가합니다(낮음 → 높음).
- 컷오프(Cut-Off): 단파장 필터에 사용됩니다. 파장이 증가함에 따라 투과율이 감소합니다(높음 → 낮음).
참고: 밴드패스 필터는 일반적으로 단파장 측에 컷온 파장을, 장파장 측에 컷오프 파장을 모두 가집니다.
예시: 550nm 장파장 필터(LP550)
흔한 실제 예시는 LP550 장파장 필터입니다. 이 광학 장치에서는 컷온 파장이 550nm로 지정됩니다.
스펙트럼 동작
- 컷온 지점(550 nm): 정확히 550nm에서 필터는 입사광의 50%를 투과합니다.
- 정지대역(< 550 nm): 컷온보다 짧은 파장(예: 450-530nm의 파란색 또는 녹색 빛)은 차단되며, 투과율은 급격히 거의 0%까지 떨어집니다(높은 광학 밀도).
- 통과대역(> 550 nm): 컷온보다 긴 파장(예: 570-700nm의 주황색, 빨간색 또는 NIR 빛)은 투과되며, 투과율은 90-95% 이상으로 상승합니다.
형광 현미경에서의 응용
TRITC와 같은 염료를 사용하는 형광 시스템에서 LP550 필터는 특정 컷온 위치로 인해 효과적인 방출 필터 역할을 합니다.
- 여기(Excitation) 차단: 550nm 컷온 미만에 해당하는 강렬한 녹색 여기광(약 530nm)을 차단합니다.
- 신호 투과: 550nm 컷온 이상에 해당하는 주황색/빨간색 형광 방출(약 575nm)을 통과시킵니다.
