컬렉션: 635nm 대역 통과 필터(AlGaInp)

635nm 필터 적용 및 선택 가이드

1. 레이저 거리 측정 시스템을 위한 필터 구성

응용 프로그램 시나리오

레이저 거리 측정기는 635nm 레이저 펄스를 방출하고 반사광을 수신하여 거리를 측정하므로 고순도 신호 전송과 강력한 간섭 방지 기능이 필요합니다. 예를 들어, 산업 검사에서는 연기나 먼지가 많은 환경에서도 물체의 거리를 정확하게 측정하는 동시에 주변광 간섭(예: 햇빛 속의 적색 성분)을 차단해야 합니다.

필터 사양

1. 협대역 대역 통과 특성

• 중심파장: 635±1nm
• 반치폭(FWHM): ≤25nm
• 대상 레이저 파장만 통과시킵니다.

2. 높은 투과율 및 깊은 차단

• 통과대역 투과율: >88% @ 630–640nm
• 차단 투과율: 400~610nm 및 660~1100nm 대역에서 <1%
• 태양의 적색 스펙트럼을 포함한 주변광 간섭을 효과적으로 억제합니다.

3. 레이저 손상 임계값

• 임계값: >1.2W/cm² (25mm 스팟 직경)
• 코팅 탄화나 균열을 방지하기 위해 레이저 펄스의 일시적인 높은 에너지를 견딥니다.

선택 근거

• 협대역 설계: 다층 유전체 코팅(예: 이온 지원 증착)을 통해 정확한 파장 선택이 가능해져, 흩어진 빛을 제거하고 신호 대 잡음비(SNR)를 개선할 수 있습니다.
• 딥 컷오프 성능: 가시광선과 근적외선 범위에서 높은 저지대역 광학 밀도(OD > 4)가 태양광의 붉은색 빛(650~700nm)을 차단하여 거리 측정 신호 정확도를 보장합니다.
• 데미지 저항력: 하드코팅 공정(예: IAD 기술)은 코팅 접착력과 열 안정성을 강화해 고에너지 펄스 내성을 제공합니다.

문제 해결됨

• 주변광 간섭: 복잡한 배경에서 레이저 신호를 분리하여 거리 오차를 <±1mm(일반적인 값)로 줄입니다.
• 에너지 손실 완화: 높은 투과율로 신호 감쇠가 최소화되어 효과적인 측정 거리가 확장됩니다(예: 100m에서 300m로).

2. 형광현미경용 필터 세트

응용 프로그램 시나리오

Cy5 표지 세포 이미징에서는 635nm 레이저가 형광 프로브를 여기시키고 670~700nm에서 방출되는 파장을 검출합니다. 종양 세포자멸사 연구를 위해서는 형광 표지된 세포자멸사와 배경 잡음을 명확하게 구분해야 합니다.

필터 사양

1. 여기 필터

• 중심파장: 635nm
• 반치폭: 15~20nm
• 투과율: >90%
• 다른 파장(예: 594nm 염료 여기광)으로부터 교차 오염을 방지하기 위해 여기 레이저를 선택적으로 전송합니다.

2. 배출 필터

• 650nm에서 차단되는 장파장 통과형
• 통과대역 투과율: >92% @ 670–700nm
• 레이저 차단: >OD6 (투과율 <0.0001% @ 635nm)
• 잔류 여기광을 차단하면서 형광을 효율적으로 전달합니다.

3. 다이크로익 미러

• 635nm 레이저(45° 입사)를 반사하고 670~700nm 형광을 투과합니다.
• 평탄도: ≤1λ (@632.8nm)
• 정확한 빔 초점을 위해 광학적 수차를 최소화합니다.

선택 근거

• 여기 필터 정밀도: 협대역 설계로 순수한 레이저 전송이 보장되고 여기 경로에서 스펙트럼 크로스토크가 방지됩니다.
• 배출 필터 딥 블로킹: OD6 차단 기능이 있는 장통과 특성은 흡수되지 않은 레이저 광을 제거하여 배경 잡음을 <0.1%로 줄입니다.
• 다이크로익 미러 평탄도: 이온빔 스퍼터링 코팅은 고정밀 빔 초점을 보장하여 이미징 해상도를 향상시킵니다(예: 0.2μm에서 0.15μm로).

문제 해결

• 형광 억제: 딥 컷오프 방출 필터는 감지 한계 이하의 레이저 노이즈를 줄여 약한 신호(예: 단일 세포 Cy5 라벨링)를 명확하게 시각화할 수 있습니다.
• 광 경로 분리: 높은 반사율(635nm에서 99% 이상)과 낮은 크로스토크(0.01% 미만)로 여기광과 방출광을 효율적으로 분리하여 광학적 간섭을 제거합니다.

3. 주요 선택 원칙

1. 소스 매칭

• 필터 중심 파장을 광원 스펙트럼 분포(예: ±5nm 레이저 드리프트)에 맞춰서 허용 오차 ≤±1nm를 허용합니다.

2. 대역폭-투과율 균형

• 높은 스펙트럼 순도(예: 레이저 거리 측정)를 위한 협대역 필터(FWHM <20nm).
• 신호 강도와 배경 억제의 균형을 맞추기 위해 형광 검출을 위한 더 넓은 대역폭(30~40nm)을 제공합니다.

3. 환경 적응

• 고온 환경(>50℃)에 적합한 석영 기판을 사용하여 열 안정성을 보장합니다.
• 습기로 인한 손상을 방지하기 위해 습도가 높은 환경에서 방수 코팅(예: IAD 하드 코팅)을 사용합니다.

이러한 구성을 따르면 635nm 필터는 레이저 거리 측정 및 형광 이미징에서 정밀한 스펙트럼 제어를 달성하여 실제 응용 분야에서 신호 간섭과 에너지 손실이라는 중요한 문제를 해결합니다.