장파장 통과 다이크로익 미러

롱패스 다이크로익 미러(롱패스 다이크로익 빔스플리터라고도 함)는 파장에 따라 빛을 분리하는 특수 광학 필터입니다. 주요 기능은 짧은 파장을 반사하면서 긴 파장은 통과(투과)시키는 것입니다.

이러한 부품은 형광 현미경, 다중 레이저 시스템 및 분광 분석에 필수적이며, 서로 다른 색상의 빛을 유도하는 핵심 “교통 제어 장치” 역할을 합니다.

작동 원리

• 방향: 미러는 일반적으로 입사 광원에 대해 45°의 입사각(AOI)을 이루도록 배치됩니다.
• 작동 원리:
  • 반사(단파장): 차단점보다 짧은 파장의 빛이 미러 표면에 입사하여 90° 반사됩니다.
  • 투과(장파장): 차단점보다 긴 파장의 빛은 유리 기판을 그대로 통과합니다.

주요 용어

1. 차단 시작 파장: 필터가 빛을 반사하는 상태에서 투과하는 상태로 전환되는 특정 파장입니다. 기술적으로는 투과율이 피크값의 50%에 도달하는 지점으로 정의됩니다.

• • 설명: "500 nm 롱패스"는 500 nm 미만의 광을 반사하고 500 nm를 초과하는 광을 투과시킵니다.

1. 반사 대역(차단 대역): 광학 부품이 입사광을 반사하는 스펙트럼 영역입니다. 롱패스 다이크로익 필터에서는 컷온 파장보다 낮은 단파장 영역이 이에 해당합니다. 신호 세기를 유지하려면 이 영역에서 높은 반사율(>98%)이 필요합니다.
2. 투과 대역(통과 대역): 광학 부품이 입사광을 투과시키는 스펙트럼 영역입니다. 롱패스 다이크로익에서는 컷온보다 높은 장파장 영역을 의미합니다.
3. 전이 폭(기울기): 반사 대역과 투과 대역 사이의 변화가 얼마나 급격한지를 나타냅니다. "가파른" 기울기(예: <5 nm)는 서로 매우 가까운 파장을 분리하는 데 매우 중요합니다.

분광 특성

투과율 그래프(투과율 % 대 파장)에서 롱패스 다이크로익 미러는 위로 올라가는 "계단" 함수와 유사합니다.

• "상승 구간": 그래프는 UV/청색 파장에서 투과율 ≈ 0%(반사 영역)로 시작하여 녹색/적색/IR 파장에서 투과율 >90%까지 급격히 상승합니다.

응용 예: 형광 현미경(DMLP505)

업계의 대표적인 예는 505 nm 롱패스 다이크로익(DMLP505)으로, 녹색 형광 단백질(GFP)을 관찰하는 데 널리 사용됩니다.

• 차단 시작 파장: 505 nm
• 반사 대역: 380 nm - 495 nm (청색/UV)
• 투과 대역: 515 nm - 700+ nm(녹색/적색)

실제 작동 방식:

1. 여기: 청색 광원(470 nm)이 미러에 입사합니다. 470 nm < 505 nm이므로 미러가 청색광을 샘플 방향으로 아래쪽에 반사하여 GFP를 여기합니다.
2. 방출: 시료가 빛을 내며 녹색광(525 nm)을 방출합니다. 이 빛은 미러로 되돌아갑니다. 525 nm > 505 nm이므로 미러는 녹색광을 카메라로 곧바로 투과시킵니다.