光学薄膜フィルターとは、特定の波長の光を透過させたり、反射（カット）したりする機能を持つ、薄膜コーティングを施したフィルターのことです。
このフィルターは、数種類の屈折率が異なる薄膜を積層することで、光の反射や干渉の原理を活かして機能します。数十層から数百層にも及ぶ構造になっており、主にガラス基材に対して、真空蒸着法やイオンアシスト蒸着（IAD: Ion Assisted Deposition）法などを用いて製造されます。
多層膜となるため、少数層で構成されるARコート（反射防止膜）と比べると、製造に多くの時間を要します。
用途としては、不要な波長の光をカットできる特性から、特定波長の光のみを検出する検査装置や、レーザー装置などに使用されています。
光学薄膜フィルターの代表例としては「バンドパスフィルター」があり、以下のイメージの透過特性を持ちます。
光学薄膜フィルターは、大きく分けて以下の4種類に分類されます。
目的や用途に応じて、適切な種類を選択します。
| 種類 | 目的 | 用途 |
| バンドパスフィルター | 特定波長を透過させたい | ・蛍光顕微鏡 ・医療機器 ・分析装置 ・カメラ・センサー ・高出力レーザー発振窓 |
| エッジフィルター | 特定の範囲の波長を透過させたい | ・赤外/紫外カットフィルター ・医療機器 ・光通信機器 ・コールドミラー ・分析装置 ・カメラ・センサー |
| ダイクロイックフィルター | 光を2波長域に分離させたい (主に45°入射にて使用) |
・プロジェクター ・カメラ・センサー |
| ノッチフィルター (バンドストップフィルター) |
特定の波長をカットしたい | ・ラマン分光器 ・各種分析装置 ・カメラ・センサー ・レーザー保護窓 |
光学薄膜フィルターの基本構成は、高屈折率層（H）と低屈折率層（L）を交互に積層することで設計されます。このような交互層（H-L）の構造は、専用の光学薄膜設計ソフトを用いて設計され、フィルターの種類に応じて基本的な構成がある程度決まっています。
以下に、バンドパスフィルター（シングルキャビティー）の膜構成例を示します。
・基材：ガラス
・H（高屈折率層）：TiO2（n = 2.30）
・L（低屈折率層）：SiO2（n = 1.46）
・基材の屈折率：n = 1.52
・m：スペーサー層の定数
この構成により、以下のような16層の膜設計になります。
膜構成 ： 基材 ｜ (H L)3 H (2 × m)L H (L H)3 2L ｜ 空気（16層）
なお、中央のmを定数とするスペーサー層（(2 × m)L）の膜厚を調整することで、バンドパスフィルターの透過帯域幅をコントロールすることができます。
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