컬렉션: 940nm 대역 통과 필터

940nm 필터 선택 가이드: 일반적인 응용 분야에 대한 구성 분석

I. 보안 감시 야간 투시 시스템

응용 프로그램 시나리오:은밀한 감시 상황(예: 은행, 민감한 시설)에서 940nm 적외선 LED는 보이지 않는 광원(적색 광선 현상 없음)으로 작용하며, 필터와 함께 작동하여 선명한 야간 영상을 구현합니다. 시스템은 자연광 간섭 속에서도 적외선 신호를 정확하게 포착하는 동시에 가시광선이 이미지를 오염시키지 않도록 해야 합니다.필터 구성 요구 사항:

1. 중심 파장 및 대역폭:

940nm 광원을 협대역 통과 설계(대역폭 ±10nm)와 엄격하게 일치시켜 대상 파장만 통과시키고 인접 대역(예: 850nm 광원 누출)의 간섭을 억제합니다.

2. 투과율 및 차단 깊이:

• 940nm LED의 낮은 광효율을 보상하기 위해 통과대역 투과율은 ≥80%여야 합니다(감광 센서의 경우 850nm와 동일한 밝기를 달성하려면 거의 두 배에 가까운 광 출력이 필요함).
• 주변광(예: 달빛, 가로등)을 효과적으로 분리하고 신호 대 잡음비를 개선하기 위해서는 저지대역 차단 깊이가 OD5(가시광선 스펙트럼, 400-700nm에서 투과율 <0.001%)에 도달해야 합니다.

3. 기판 및 코팅 기술:

• 용융 실리카나 B270 유리 기판을 사용하여 기계적 강도와 적외선 투과율의 균형을 맞춥니다.
• 복잡한 실외 환경에 적합한 긁힘 방지 및 내후성을 강화하기 위해 다층 하드 코팅 기술을 채택했습니다.

선택 논리 및 문제 해결:

• 협대역 설계: ±10nm 대역폭은 940nm 적외선을 정밀하게 필터링하여 주변의 가시광선이 센서에 들어오는 것을 방지하고 야간 투시 이미지의 백색 잡음이나 과도한 그레인과 같은 문제를 해결합니다.
• 높은 차단 깊이: OD5 레벨의 정지대역 억제(300~1100nm에서 전체 대역 격리)는 강한 자연광 간섭(예: 황혼 무렵)에서도 순수한 적외선 이미징을 보장하여 기존 850nm 필터에서 발생할 수 있는 붉은 빛 노출 위험을 방지합니다.
• 재료 최적화: 하드코팅 기술로 장기간 사용 시 필름층 박리를 최소화하여 고온다습한 환경에서도 안정적인 성능을 보장하고 유지보수 비용을 절감합니다.

II. 생체 인식 및 건강 모니터링 장치

응용 프로그램 시나리오:

웨어러블 기기(예: 스마트워치)의 심박수 모니터링 모듈에서는 940nm 적외선이 피부 표면을 투과하여 혈액의 적외선 흡수 변화를 감지하여 심박수를 계산합니다. 이 시스템은 다양한 조명 조건과 움직임이 있는 역동적인 환경에서도 고정밀 측정을 유지해야 합니다.

필터 구성 요구 사항:

1. 파장 호환성:

• 순수한 940nm 응용 분야의 경우, 다양한 광원의 파장 변동을 수용하기 위해 ±20nm의 여유 대역폭을 갖는 단일 대역 통과 설계를 사용합니다(예: LED 중심 파장 허용 오차 ±3nm).

2. 투과율 및 반사 방지:

• 통과대역 투과율은 빛 신호 강도를 높이고 피부 조직에서 발생하는 적외선 감쇠를 보상하기 위해 90%를 넘어야 합니다(침투 깊이 ~1-2mm).
• 양면 반사 방지(AR) 코팅은 표면 반사율을 <0.2%로 줄여 광학 경로 손실을 최소화하고 신호 품질을 향상시킵니다.

3. 크기 및 통합:

• 컴팩트한 센서 모듈에 맞게 매우 얇은 기판(예: 0.5mm 플로트 유리)을 사용합니다.
• 모서리 블랙닝 처리(예: 레이저 커팅 + 검정 잉크 코팅)를 통해 흩어진 빛 간섭을 제거합니다.

선택 논리 및 문제 해결:

• 광대역 설계: ±20nm 대역폭은 940nm 광원의 파장 드리프트 범위를 포괄합니다(실제 방출량은 930~950nm 사이에서 다를 수 있음). 이를 통해 광원 개인차로 인한 신호 손실을 방지하고 움직임 중 심박수 데이터 불안정성을 해결합니다.
• 높은 투과율 및 반사 방지: AR 코팅과 높은 투과율 필름은 동적 환경(예: 달리기 중 땀으로 센서가 가려지는 경우)에서도 충분한 광 강도를 보장하여 신호 감쇠로 인한 측정 오류를 방지합니다.
• 소형화된 디자인: 초박형 기판과 에지 블랙닝을 통해 가벼운 장치 집적(예: 시계 두께 <10mm)이 가능해지고, 포토다이오드와의 내부 반사광 간섭이 제거되어 데이터 안정성이 향상됩니다.

III. 교차 시나리오 선택 원칙

1. 광원 매칭 우선순위:

940nm LED 또는 레이저의 실제 스펙트럼 특성(예: 반치폭, 중심 파장 편차)을 기반으로 필터를 선택하십시오. 신호 손실을 유발할 수 있는 과도한 대역폭 축소는 피하십시오(예: LED의 반치폭(FWHM)이 20nm인 경우 필터 대역폭은 ≥25nm여야 함).

2. 환경 적응성:

• 실외 장치의 경우, 필름 층이 장기간 빛에 노출되어 노화되는 것을 방지하기 위해 자외선 차단 기질(예: 용융 실리카)을 선택하세요.
• 고온 시나리오(예: 산업 검사)에서는 필터의 열 안정성을 확인합니다(예: 작동 온도 범위: -40°C ~ +80°C).

3. 비용 대비 성능 균형:

협대역 필터(예: ±10nm)는 비용이 더 많이 들지만 고정밀 응용 분야에 적합합니다. 광대역 필터(예: ±40nm)는 파장 정확도 요구 사항이 낮은 응용 분야(예: 스마트 홈 적외선 감지)에서 더 나은 비용 효율성을 제공합니다.

이러한 구성을 따르면 940nm 필터는 보안, 건강 모니터링 및 기타 분야에서 효율적인 신호 필터링을 구현하여 환경 간섭 및 장치 소형화와 같은 핵심 과제를 해결하는 동시에 장기적인 안정성과 비용 관리의 균형을 맞춥니다.