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Beamsplitter란 무엇일까요?
Edmund Optics Inc.

Beamsplitter란 무엇일까요?

Beamsplitter 구조 | Beamsplitter의 종류

Beamsplitter는 입사광을 지정된 비율에 따라 두 개의 빔으로 분리하는 데 사용되는 광학 부품입니다. 또한, beamsplitter를 사용하여 두 개의 다른 빔을 단일 빔으로 결합할 수 있습니다. Beamsplitter는 대부분 구조에 따라서 cube 또는 plate 형으로 분류됩니다(Table 1).

Table 1: Cube와 Plate Beamsplitters 비교
Cube BeamsplittersPlate Beamsplitters
Cube Beamsplitter
그림 1: Cube Beamsplitter
Plate Beamsplitter
그림 2: Plate Beamsplitter

Cube beamsplitter는 일반적인 right angle prism 2개를 사용해 제작됩니다(그림 1). 프리즘 한 개는 빗면에 코팅이 되어있고, 두 개의 프리즘을 접합하여 큐빅 형태를 만듭니다. 접착제의 손상을 막기 위해서 코팅된 프리즘에 빛을 투과시키는 것을 추천하며, 연마된 표면에 참조용 기호가 표시되어 있습니다.

Plate beamsplitterPlate beamsplitter는 first surface에 코팅이 되어 있는 얇고, 평평한 glass plate로 구성되어 있습니다(그림 2). 대부분의 plate beamsplitter에는 원치 않는 fresnel reflection을 제거하기 위해서 second surface에 anti-reflection 코팅이 돼 있습니다. Plate beamsplitter는 대부분 45° AOI용으로 디자인됩니다. 굴절률이 1.5이고 45° AOI를 갖는 기반의 경우, 그림 2에서의 공식을 사용하여 beam shift distance (d)를 근사치로 계산할 수 있습니다.

Table 2: Beamsplitter 구성
 AdvantagesDisadvantages
Cube Beamsplitters
  • 0° AOI로 쉬운 결합
  • Beam Shift가 발생하지 않음
  • 반사 및 투과된 광학 경로 길이가 동일함
  • 시스템의 광학 경로 단축
  • 무거움, 견고한 유리 구조
  • 대형 사이즈 제작이 어렵고 더 비쌈
Plate Beamsplitters
  • 경량
  • 상대적으로 저렴함
  • 대형 사이즈 제작이 쉬움
  • 반사 및 투과된 광학 경로 경로 길이가 다름
  • 투과된 빛에 의한 Beam shift 발생(그림 2 참조)
  • 45° AOI에 추가적인 Alignment 시간이 요구될 수 있음
Cube Beamsplitter Setup

Beamsplitter의 종류

표준 Beamsplitter는 흔히 편광 상태가 중요하지 않은 natural 또는 polychromatic(다색)과 같은 unpolarized(비편광) 광원을 사용하는 용도에 사용됩니다. 이러한 Beamsplitter는 특정 반사/투과(R/T) 비율로 비편광 광원을 불특정한 polarization 성향과 분리하도록 설계되었습니다.

Polarizing beamsplitter는 광원을 반사된 S-polarized 빔과 투과된 P-polarized 빔으로 분리합니다. 또한, unpolarized 광원을 50/50 비율로 분리하는 데 사용될 수 있으며, 광학적 isolation과 같은 polarization 분리 용도에 사용할 수 있습니다(그림 3).

Polarizing Beamsplitter
그림 3: Polarizing Beamsplitter

Non-polarizing beamsplitter는 입사광 본래의 polarization 상태를 유지하면서 광원을 특정한 R/T 비율로 분리합니다. 예를 들어, 50/50 비율 non-polarizing beamsplitter의 경우, 투과된 P와 S polarization state, 그리고 반사된 P와 S polarization state는 설계 비율로 분리됩니다. 이러한 beamsplitter는 polarized 빛을 이용하여 polarization을 유지하는 용도에 이상적입니다(그림 4).

Non-Polarizing Beamsplitter
그림 4: Non-Polarizing Beamsplitter

Dichroic Beamsplitter는 광원을 파장에 따라 분리합니다. 옵션으로는 특정 레이저 파장용으로 설계된 laser beam combiner부터, 가시광과 적외선을 분리하는 hot & cold mirror까지 다양하게 있습니다. 이러한 종류의 beamsplitter는 흔히 fluorescence 용도로 사용됩니다.

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Browse our selection of plate, cube, polarizing, non-polarizing, pellicle, or polka dot beamsplitters in a variety of R/T ratios or substrates.

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Beamsplitter는 이름 그대로 입사광 빔을 분할합니다. 가장 적합한 제품을 찾기 위해 먼저 Beamsplitter의 장점과 종류를 알아보십시오.

가장 인기 있는 프리즘의 작동 방식, 그리고 각각의 프리즘을 빛의 반사 및 굴절 용도로 가장 잘 활용하는 방법을 이해하려면 이 간단한 응용 사례를 읽어 보십시오.

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