등록일: September 2017 | Trending in Optics 관련 주제 전체 보기

광원, 디지털 센서, 그리고 코팅 챔버 기술이 나날이 향상됨에 따라 광학 필터 역시 자연스레 진화하고 계속해서 발전해 나아갑니다. 광학 필터의 경우 오토메이션, 에너지, 의료 이미징, 보안 및 다중 요소 광학 시스템과 같이 가장 요건이 까다로운 어플리케션 일부에 있어서 매우 중요한 역할을 하는 부품입니다.

이러한 광학적 진보에는 flexible thin film polymer와 IR grade material (예: 실리콘, 게르마늄)과 같은 신규 기반의 개발이나 UV와 IR 스펙트럼에서 높은 투과율과 차단율을 갖는 필터를 만들어낼 수 있는 새로운 화학품 및 혼합물의 개발이 요구됩니다. 코팅 챔버 기술의 발전은 결과적으로 1nm 미만의 밴드폭과 1% 미만의 허용 오차를 갖는 고정밀 필터 생산을 이끌어 냈으며, 실제 최고의 line spectrophotometer가 가지고 있는 한계까지 도달하였습니다. 각각의 발전을 토대로 허용오차와 제품 사양이 훨씬 더 최적화되었기에, 표면 품질, 표면 평탄도, 평행성 및 투과 웨이브 프런트가 향상된 정밀 기반(substrate)을 더욱더 제대로 표현할 수 있게 되었습니다.

신소재, 서브나노미터의 제품 사양, deep UV - far IR의 스펙트럼 적용 범위, 그리고 다방면으로 개선된 허용오차를 통해 대부분의 고객과 정밀 어플리케이션에 필요한 옵틱 및 포토닉스도 꾸준한 발전을 이룰 것입니다.

• Ultra-Narrow
   
• Broadening Spectral Range
   
• Thin, Flexible
   
• Tighter Tolerances and Specs
   

극히 좁은 대역폭의 디자인

지난 수년간 laser line filter는 1.5 – 2nm 정도의 굉장히 좁은 대역폭을 지녀왔으나, 새로운 코팅과 계측 기술의 발전으로 현재는 가시광 영역에서 1nm 미만의 대역폭을 달성할 수 있게 되었습니다. 이러한 정밀성은 단일 photon, Raman 및 기타 이미징 어플리케이션에 유리하게 작용하여 포착이 어려운 미세한 시그널도 감지할 수 있게 될 것입니다.

그림 1 (좌): 355nm와 533nm Ultra-Narrow Bandpass Filter의 투과율 그래프

스펙트럼 영역의 확장

Hard coated filter는 주로 400 – 1800nm의 VIS와 NIR 스펙트럼 영역에서 초점을 맞추는 데 사용됩니다. 최근에는 광학적 진보와 더불어 코팅 및 소재 디자인의 기술적 발전으로 가용 범주가 UV와 IR까지 (최저 250nm부터 최고 7300nm) 확장되었습니다.

그림 2 (좌): 7.30µm, 25mm Diameter, Infrared Longpass Filter (#68-656)의 투과율 그래프

얇고 유연한 소재

Ultra-thin, flexible filter는 독특한 압출성형 가공을 이용해 제작되며, 200µm의 얇은 두께를 갖는 중합 소재 디자인을 특징으로 합니다. 이러한 필터는 유연성을 띄어 구부리기 쉽고 스크래치가 잘 발생하지 않아 복잡한 외관의 크기가 작은 대다수의 광학 시스템과 결합이 가능합니다.

그림 3 (좌): All-Polymer Flexible Filter의 구조

Tighter Tolerances and Specifications

Sputtering platform은 필터에 코팅을 입히는 데 사용되며, 유해 온도, 압력 및 고속으로 돌아다니는 입자들을 수반합니다. 따라서, flat filter의 표면을 본래와 같이 청결하게 유지하는 것이야말로 도전 과제임을 입증합니다. 평행성, 표면의 품질, 투과 웨이브 프런트, 도수(파워) 및 불규칙성과 같은 표면 스펙들은 기존의 magnetron and ion-beam sputtering platform으로는 어려움이 따릅니다. 이러한 기술의 발전은 결과적으로 필터의 표면 허용오차를 더욱 엄격하게 적용할 수 있게 만들어줍니다.

그림 4 (우): 광학 필터 코팅에 사용되는 EO Sputtering Platform