780nm 필터 선택 가이드
I. 광섬유 통신 시스템의 파장 분할 다중화(WDM)
광섬유 통신에서 780nm 파장은 단거리 광 신호 전송이나 특정 대역 WDM 시스템에 일반적으로 사용됩니다. 이러한 응용 분야에서 협대역 필터의 주요 구성 요건은 다음과 같습니다.
주요 구성 매개변수:
- 중심 파장 및 대역폭
- 엄격하게 제어되는 중심 파장:780±2nm
- 반치폭(FWHM):10~24nm
- 기능: 대상 파장만 통과시켜 인접 파장(예: 850nm 또는 940nm)의 간섭을 방지하고 신호 전송 정확도를 향상시킵니다.
1. 차단 깊이 및 투과율
- 차단 범위:200~1100nm
- 비통과대역 차단 깊이:OD4–OD6(광학 밀도 ≥4, 투과율 < 0.01%)
- 통과대역에서의 최대 투과율:>90%
- 기능: 비통신 대역에서 발생하는 배경 산란광과 노이즈를 억제하여 신호 순도와 충분한 광전력 전송 효율을 보장합니다.
2. 소재 및 코팅 공정
- 기판 재료: UV 등급 용융 실리카 또는 Schott B270 유리
- 코팅 기술: 이온빔 스퍼터링 다층 유전체 필름(향상된 내마모성을 위한 하드 코팅)
- 장점: 온도에 의한 파장 드리프트를 최소화하고 통신 장치에서 장기간 안정적으로 작동합니다.
문제 해결:
WDM 시스템에서는 여러 파장이 동일한 광섬유를 공유합니다. 좁은 대역폭은 파장 누화를 방지하고, 높은 차단 깊이는 주변 광 간섭을 차단합니다. 이러한 정밀한 파장 분리는 다중 파장 다중화에서 신호 대 잡음비(SNR) 저하 문제를 해결하여 안정적인 통신과 정확한 데이터 전송을 보장합니다.
II. 생의학 형광 이미징에서의 여기-방출 분리
형광 이미징에서 780nm는 근적외선 형광 염료를 여기시키거나 특정 형광 신호를 검출하는 데 자주 사용됩니다. 공초점 마이크로 라만 분광기를 예로 들어 보겠습니다. 필터 구성에는 다음이 필요합니다.
주요 구성 매개변수:
1. 여기 필터
- 중심 파장:780±2nm, 반치폭:10~24nm
- 최대 투과율:>90%, 차단 범위:200~750nm
- 차단 깊이:OD4–OD6(비통과대역에서 투과율 < 0.01%)
- 기능: 레이저에서 나오는 780nm의 여기광을 필터링하여 가시광선과 기타 근적외선 간섭을 차단합니다.
2. 배출 필터
- 차단 기능이 있는 Long-pass(LP) 설계780nm
- <780nm에 대한 차단 깊이:≥OD3(투과율 < 0.1%)
- 780nm 이상에 대한 투과율:>85%
- 기능: 형광 신호를 여기광으로부터 분리하여 배경 잡음을 줄입니다.
3. 다이크로익 빔 스플리터
- 45° 입사각에서의 성능:
- 780nm 여기광에 대한 반사율:>95%
- 형광 신호에 대한 투과율(>780nm):>90%
- 가시광선 차단 깊이:OD4+
- 기능: 여기 및 방출 광 경로를 효율적으로 분리합니다.
문제 해결:
형광 이미징은 여기 신호와 방출 신호 사이의 파장 차이(스토크스 편이)가 미미하다는 과제에 직면합니다. 딥 컷오프 여기 필터는 생물 조직(주로 가시광선 영역)의 자가형광을 억제하는 반면, 방출 필터와 이색성 빔 분할기는 정밀한 빛 분리를 보장합니다. 이를 통해 약한 형광 신호가 잔류 여기광에 의해 가려지는 문제를 해결하여 종양 검출 및 세포 표지와 같은 고감도 응용 분야에서 이미징 신호 대 잡음비(SNR)를 크게 향상시킵니다.
III. 응용 프로그램별 주요 선택 매개변수
1. 광섬유 통신(WDM)
- 중심파장: 780±2nm
- 대역폭(FWHM): 10–24nm
- 차단 깊이: OD4–OD6(200–1100nm 비통과대역)
- 최대 투과율: >90%(통과대역)
- 기판: UV 등급 용융 실리카
2. 생체의학 형광 이미징(여기 필터)
- 중심파장: 780±2nm
- 대역폭(FWHM): 10–24nm
- 차단 깊이: OD4–OD6(200–750nm 비통과대역)
- 최대 투과율: >90%(통과대역)
- 기판: Schott B270 유리
3. 생물의학 형광 이미징(방출 필터)
- 차단 특성: 장파장 780nm(780nm 초과의 경우 투과율 85% 이상, 780nm 미만인 경우 차단율 ≥OD3)
- 기판: 플로트 유리
IV. 선택 고려 사항
1. 각도 민감도
- 광섬유 결합과 같은 응용 분야의 경우 각도 의존성이 낮은 필터를 선택하세요(입사각 ±5° 이내에서 투과율 변화 <5%).
2. 환경 적응성
- 고온/고습 환경에서는 부식 및 마모 저항성을 강화하기 위해 단단하게 코팅된 필터를 선택하세요.
3. 시스템 호환성
- 고출력 레이저로 인한 성능 저하를 방지하려면 필터의 손상 임계값을 광원 전력과 일치시키세요.
이러한 구성을 준수함으로써 780nm 필터는 광통신에서 정밀한 파장 다중화를 가능하게 하고 생체의학 영상에서 형광 신호 감지를 향상시켜 다양한 응용 분야의 광학 성능과 환경 요구 사항을 충족합니다.
