장파 통과 필터의 작용 원리는 확실히 다층 매체 필름의 간섭 효과에 기초하고 있으며, 그 핵심 메커니즘은 다층 매체 필름의 정확한 설계를 통해 광파가 필름 층 간의 반사와 간섭을 이용하여 특정 파장 범위의 광 선택적 투사를 실현하고, 동시에 다른 파장의 빛을 반사하거나 흡수하는 것이다.다음은 구체적인 원리와 실현 방식에 대한 상세한 설명이다.

1. 장파통 필터 간섭 효과의 물리적 기초:

1. 광파의 간섭 조건

광파가 다중 매체 필름에서 전파되면 서로 다른 굴절률의 필름 인터페이스에서 반사와 투사가 발생한다.포토메트릭 차이로 인해 반사 광파 간에 길이 간섭 (향상) 또는 상쇄 간섭 (감소) 이 발생합니다.필터는 막층의 두께와 굴절률을 제어하여 특정 파장 (장파) 의 빛이 길이 간섭 조건을 만족시켜 효율적으로 투과할 수 있도록 한다.반면 단파 광선은 상호 간섭에 의해 반사되거나 흡수됩니다.

2.파브리-페로 *섭강효과

다중 매체 필름은 여러 개의 파브리-페로강의 중첩으로 볼 수 있다.각 강체는 고굴절률층과 저굴절률층으로 교체되여 구성되며 빛은 강체내에서 여러번 반사되여 다광속간섭을 형성한다.강체의 두께와 막층의 굴절률을 조정하여 투사광의 파장범위를 정확하게 통제할수 있어 장파통특성을 실현할수 있다.

2. 장파통 필터 다층 매체 필름의 설계와 실현:

1. 막층 재료 선택

높은 굴절률 재료: 예를 들어 황화아연, 이산화티타늄은 반사 효율을 높이는 데 쓰인다.

낮은 굴절률 재료: 예를 들어 이산화규소, 불화마그네슘은 광선차를 형성하는 데 쓰인다.

고저 굴절률 재료의 번갈아 스택을 통해 간섭 조건을 구축합니다.

2. 막층 두께 제어

각 층의 막의 두께는 일반적으로 목표 파장의 1/4(람다/4)로 설계되어 빛이 막층 인터페이스에서 반사될 때 파이의 위상차가 발생하도록 보장하여 간섭 효과를 최적화한다.

3.다층막의 중첩효과

필름 수 (예: 수십 층 또는 수백 층) 를 증가시켜 필터의 마감 깊이 (단파 광선에 대한 반사율) 와 투과율 (장파 광선에 대한 투과율) 을 크게 높일 수 있습니다.

3. 장파통 필터의 구체적인 역할:

1. 스펙트럼 분할

파장이 마감파장보다 큰 빛 (장파) 투사를 허용하면서 파장이 마감파장보다 작은 빛 (단파) 을 반사하거나 흡수한다.예를 들어, 형광 현미경에서 필터는 자극 광선 (단파) 을 차단하고 형광 신호 (장파) 만 통과 시켜 이미지 명암비를 향상시킵니다.

2. 반사 방지 및 고반사 설계

앞면: 고반사막 또는 다층매체막 조합을 도금하여 단파광을 반사한다.

후면: 항반사막 (AR막) 을 도금하여 장파광의 반사손실을 줄이고 장파광의 고효률투사를 확보한다.

3. 환경 적응성 최적화

밀봉 패키지와 필름 재료 선택 (예: 저열 팽창 계수 재료) 을 통해 온도, 습도 변화가 필터 성능에 미치는 영향을 줄이고 열악한 환경에서의 안정성을 확보한다.