에드몬드 옵틱스(Edmund Optics), 산업용 고정밀 광학 필터 선보여

[산업일보]
광학 필터는 스펙트럼의 일부를 선별적으로 투과 및 차단시키는 주요 광학 부품으로서 에드몬드 옵틱스(Edmund Optics)는 생명 과학, 이미징, 공업, 방위 산업과 같은 다양한 분야에서 형광 현미경 검사, 분광 검사, 화학 분석, 머신 비전 등의 용도에 사용되는 여러 가지 유형 및 정밀도의 산업용 광학 필터를 선보였다.



에드몬드 옵틱스에서 공급하는 주요 광학 필터로는 bandpass interference, notch, edge, dichroic, color substrate, ND 필터 등이 있다. 아울러 필터 성능을 극대화하고 높은 광학 밀도(OD)를 요구하는 어플리케이션에 적합하도록 내구성이 뛰어난 하드 코팅 필터 또한 제공한다.

Bandpass Interference Filter는 스펙트럼의 일부는 투과시키고 기타 모든 파장은 차단하도록 설계되고, Notch Filter는 스펙트럼의 일부는 차단시키고 기타 모든 파장은 투과시키도록 설계된다. Edge 또는 Dichroic Filter는 컷온 파장보다 길거나 컷오프 파장보다 짧은 파장을 투과하도록 설계되었으며, Color Substrate Filter는 소재 고유의 흡수성과 투과성을 활용하는 반면 ND Filter는 스펙트럼 일부 구간에서 투과성을 고르게 감소시키도록 설계됐다.

에드몬드 옵틱스의 필터를 실제로 활용한 어플리케이션 중 하나는 컬러 필터를 사용해 샘플(알약)을 이미징 처리한 예로서 피사체 간의 선명도가 크게 증가한 것을 알 수 있다. 컬러 필터를 사용하면 동일 색상의 피사체는 더욱 밝아지는데 반해 반대 색상의 피사체는 더욱 어둡게 관찰된다.

필터를 사용하지 않은 경우 적색과 녹색의 구분이 불가능하고 적색 필터를 사용하면 녹색 알약의 선명도가 증가해 회색으로 관찰되어 적색 알약과 쉽게 구분된다. 이와 반대로 녹색 필터를 사용하면 적색 알약이 회색으로 관찰된다.

이외에도 laser line filter, rugate notch filter, laser line longpass filter와 같은 광학 필터를 라만 분광법(Raman spectroscopy) 어플리케이션에 적용할 경우 이미징 성능이 크게 개선됨을 알 수 있다. 이때 최상의 결과를 얻으려면 대역폭이 1.2nm로 좁고 OD가 6.0인 필터를 선택해야 한다.

Laser line bandpass filter는 외부 주변광을 차단하고 레이저 라인 파장만 투과시키기 위해 레이저와 샘플 사이의 광학 경로에 배치된다. 샘플에 입사되는 빛은 라만 산란으로 인해 편이가 되어 저강도 모드나 시그널이 많이 포함된다. 따라서 notch filter를 레이저 파장에 최대한 가까이 정렬해 높은 강도의 레이저 광선을 차단하는 것이 매우 중요하다.

단, 레이저 라인 근처에서 라만 여기 모드(Raman excitation mode)가 발생할 경우에는 laser line long pass filter이 효과적인 대안이 될 수 있다. 아래의 그림은 라만 분광 검사법에 동원되는 에드몬드 옵틱스 광학 필터의 전형적인 셋업 방식을 보여준다.



광학 필터는 위에서 언급된 컬러 필터 이미징 및 라만 분광 검사법 외에도 매우 광범위한 응용 분야에 활용되며, 특히 이미징 및 포토닉스 산업에서는 거의 전반적으로 사용되는 것으로 나타난다. 에드몬드 옵틱스는 고객의 어플리케이션에 최적화된 광학 필터를 선사하고자 광학 기술 연구 및 개발, 고객 서비스 개선에 지속적인 투자를 해오고 있다.