컬렉션: 905nm 대역 통과 필터

905nm 빛은 근적외선 스펙트럼에 속하며, 대기 투과율이 좋고 눈 안전 위험이 낮으며, 특정 재료를 통과하고 강한 가시광선 간섭을 피할 수 있는 능력 덕분에 거리 측정 및 감지에 적합합니다.

  • 응용 분야 1 : LiDAR(Light Detection and Ranging) 시스템에서 필터는 원치 않는 파장을 차단하여 905nm의 빛만 통과시킵니다. 이를 통해 주변광 간섭을 최소화하고 신호 대 잡음비를 개선하여 정확한 물체 감지 및 매핑을 통해 거리 측정의 정확도를 높입니다.
  • 응용 분야 2 : 근접 센서나 산업 자동화 장비와 같은 광통신 및 감지 장치에서 필터는 905nm 파장만 감지되도록 하여 신뢰할 수 있는 신호 수신을 가능하게 하고 다른 광원으로 인한 잘못된 트리거를 줄여 장치의 작동 안정성과 감도를 향상시킵니다.
  • 응용 분야 3 : 야간 투시 시스템 및 감시 카메라에서 필터는 조명기에서 방출되는 905nm 근적외선을 분리하여 가시광선 및 기타 적외선 파장을 차단하여 단색 야간 이미지의 선명도를 높이고, 관련 없는 광원의 영향을 받지 않고 어두운 곳이나 완전히 어두운 환경에서도 효과적인 모니터링을 가능하게 합니다.

주요 응용 분야를 위한 905nm 필터 선택 가이드

1. LiDAR(Light Detection and Ranging) 시스템

필터 구성 요구 사항

a. 중심 파장 및 대역폭

  • 레이저 광원의 파장(일반적으로 905±5nm)과 정확하게 일치해야 합니다. 대역폭은 시스템 설계에 따라 10~66nm입니다. 온도 드리프트(10°C당 약 1nm 적색 편이)와 큰 측정 각도(예: 20°)를 보상해야 하는 자율주행 LiDAR의 경우, 중심 파장은 922±3nm로 조정될 수 있으며, 대역폭은 66±6nm로 확장될 수 있습니다.

b. 차단 깊이 및 투과율

  • 200~1100nm에 걸쳐 OD4-6(광학 밀도 4-6, 대역 외 투과율 <0.01%)이 필요하며, 중심 파장에서 최대 투과율이 90% 이상입니다.

c. 재료 및 코팅

  • 광학 유리(예: K9, BK7) 또는 융합 실리카로 제작되고, 반사 방지층으로 코팅되어 반사 손실을 최소화하고(반사율 <0.2%) 긁힘 방지 기능을 향상시킵니다.

d. 치수 및 입사각

  • 광학 설계에 맞는 맞춤형 치수(예: 직경 1인치)는 넓은 각도 측정 중에 높은 투과율을 유지하기 위해 0~35°의 입사각을 지원합니다.

선택 근거 및 적용 이점

  • 주변광 억제: 협대역 필터는 통과 대역(10~66nm)을 제한하여 레이저 신호만 통과시켜 신호 대 잡음비(SNR)를 10~20dB 향상시킵니다. OD6 차단 깊이는 700~1100nm의 주변광을 효과적으로 차단하여 검출기가 레이저 에코 신호만 수신하도록 합니다.
  • 온도 및 각도 보상: 중심 파장과 대역폭을 조정하면 레이저 소스 드리프트(온도에 의한 적색 편이 및 각도에 의한 파장 편이)를 보상하여 -40°C ~ 85°C에서 안정적인 작동이 가능합니다.
  • 비용 효율성 및 내구성: 905nm 필터는 성숙한 유리 코팅 공정을 활용하여 1550nm 필터의 1/3~1/5에 불과한 비용으로 사용할 수 있으며, 혹독한 자동차 환경에 적합한 충격 저항성과 내후성을 제공합니다.

2. 감시 야간 투시 시스템

필터 구성 요구 사항

a. 분광 특성

  • 협대역 통과(중심 파장 905±5nm, 대역폭 20~30nm, 가시광선 OD4+ 400~700nm 차단) 또는 장대역 통과(700nm 차단, 적외선 700~1100nm 투과)로 제공됩니다.

b. 투과율 및 내구성905nm에서 95% 투과율을 자랑하며, 긁힘과 오일 오염을 방지하기 위해 단단한 코팅(경도 >6H)이 된 K9 유리 또는 PMMA로 제작되었습니다.c. 차원 및 통합

  • 카메라 렌즈 크기(예: 6x6mm, 직경 25mm)와 호환되며, ICR(적외선 차단 필터) 스위치와의 통합을 지원하여 낮과 밤 모드를 자동으로 전환합니다.

선택 근거 및 적용 이점

  • 은밀한 감시: 905nm 레이저 조명은 850nm/940nm와 달리 눈에 보이는 붉은색 빛을 생성하지 않으며, 협대역 필터를 통해 카메라가 905nm 반사 신호만 포착하여 완벽한 은밀 모니터링을 가능하게 합니다. 20nm 대역폭 필터는 850nm/940nm 주변광 간섭을 제거하여 이미지 신호 대 잡음비(SNR)를 15dB 이상 향상시킵니다.
  • 저조도 이미징 향상: 장파장 통과 필터는 700~1100nm의 적외선을 통과시켜 고감도 센서와 함께 사용할 경우 0.001lux의 초저조도에서도 촬영이 가능합니다. OD4 가시광선 차단 기능은 야간 촬영 시 과다 노출을 방지합니다. 예를 들어, 905nm 협대역 필터가 장착된 야간 투시 카메라는 200m 거리에서도 차량 번호판을 선명하게 식별할 수 있습니다.
  • 시스템 호환성: 하드웨어 변경 없이 기존 감시 카메라 모듈과 완벽하게 통합됩니다. 850nm 야간 투시 카메라를 905nm로 업그레이드할 때 필터 교체만 필요하므로 추가 장착 비용이 30% 절감됩니다.

3. 비판적 선택 원칙

a. 소스 매칭

  • 레이저 파장 허용 오차(±5nm)와 온도 드리프트는 필터 대역폭을 통해 보상해야 합니다. 10nm 대역폭 필터는 파장 안정성이 매우 뛰어난 레이저에만 적합합니다.

b. 차단-투과율 균형

  • OD6는 탁월한 주변광 억제 기능을 제공하지만, 최대 투과율을 85% 미만으로 낮출 수 있습니다. 환경에 따라 매개변수를 선택하세요. 도시 지역(적은 조명)에는 OD4를, 야외 지역(강한 주변광)에는 OD6를 사용하세요.

c. 기계적 및 환경적 고려 사항

  • 자동차용 LiDAR 필터는 -40°C ~ 85°C 열 사이클링(ΔT<±2nm 파장 이동)을 통과해야 하며, 감시 필터는 염분 분무 저항성(5% NaCl 용액, 48시간 부식 테스트)을 요구합니다.

이러한 구성을 따르면 905nm 필터는 LiDAR 및 감시 시스템의 핵심 과제(주변 광 간섭, 온도 불안정성, 은밀한 작업 요구 사항)를 효과적으로 해결하여 성능과 안정성을 크게 향상시킵니다.

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