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Spatial Filter 이해하기
Edmund Optics Inc.

Spatial Filter 이해하기

Spatial Filter는 레이저와 함께 사용돼 빔의 "clean up"을 수행하도록 설계된 제품입니다. 레이저 시스템은 빈번히도 매끄러운 강도의 프로파일을 생산해내지 못합니다. 선명한 가우시안 빔을 생성하려면, spatial filter를 사용해 원치 않은 다중 수차의 energy peak를 제거하고 회절 패턴의 최대 중심부만을 투과할 수가 있습니다 (그림 참고). 또한, 레이저 빔이 시스템을 통과할 때, 공기 중의 먼지 또는 광학 부품은 빔을 분열시켜 빛의 분산을 일으킵니다. 이와 같이 분산된 빛으로 인해 빔의 프로파일 내에 원치 않은 링 패턴을 남게 할 수 있습니다. Spatial filter는 시스템 내에서 추가적으로 발생하는 spatial noise를 제거하기도 합니다. 이러한 spatial filter의 어셈블리는 microscope objective, pinhole aperture, 그리고 positioning mechanism으로 구성됩니다. Positioning mechanism은 대물렌즈가 초점을 맺는 지점에서 pinhole이 정중앙에 오도록 맞춰주는 정밀 X-Y 움직임을 제공합니다. 당사의 TECHSPEC® Laser Objectives는 HeNe lasers (632.8nm) 제품을 위해 설계되어 가능한 가장 작은 크기의 spot을 만들어줍니다. Pinhole과 objective의 적절한 결합으로 최적화된 결과물을 얻을 수 있습니다. 아래의 공식들을 활용하면 Aperture Selection Chart에 관한 수치들이 구해집니다.

Spatial Filter Assembly

 

공식 1.0 Beam Spot Diameter (microns) = (1.27 * λ * f) / D
이 공식에서:
λ = 레이저의 파장 (microns)
f = 대물렌즈의 초점 길이 (mm)
D = 입력 빔의 지름 (mm)

 

공식 2.0 아래 표를 위한 pinhole size를 구합니다 (참고 확인):
Pinhole Diameter (microns) = 1.5 * Beam Spot Size Diameter (microns)

 

참고: 공식 2.0에 있는 인수 1.5는 최대치의 에너지를 투과시키고, 반면 spatial noise는 가능한 많이 제거할 수 있는 최적의 인수값을 의미합니다.

Aperture Selection Chart
Microscope Objective Lens의 EFL (mm)5.5mm8.0mm8.5mm9.0mm
0.96mm Input Beam Dia. 8μm 10μm 12.5μm 12.5μm
0.81mm Input Beam Dia. 8μm 12.5μm 12.5μm 15μm
0.75mm Input Beam Dia. 8μm 12.5μm 15μm 15μm
0.70mm Input Beam Dia. 10μm 15μm 15μm 15μm
0.68mm Input Beam Dia. 10μm 15μm 15μm 15μm
0.63mm Input Beam Dia. 10μm 15μm 15μm 15μm
0.48mm Input Beam Dia. 12.5μm 20μm 20μm 25μm

위 내용과 관련된 기타 상세 정보는 당사로 문의 주시기 바랍니다. 이외에도 특정 어플리케이션 요건이나 궁금증에 관한 기술 상담을 원하시면, 전화 02 2769 4600 또는 온라인으로 연락해주십시오.

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