激光用滤光片

　　激光用滤光片的工作原理基于光学干涉和/或材料吸收效应，通过精确设计的多层薄膜结构或基底材料特性，实现对特定波长光的选择性透过、反射或阻挡。根据不同类型，其工作原理如下：

　　1.带通滤光片（Bandpass Filter）

　　原理：利用多层介质膜的干涉效应。

　　多层高折射率与低折射率材料交替沉积在光学基底上，形成谐振腔结构。

　　只有特定波长范围（中心波长附近）的光满足相长干涉条件而被高效透过，其他波长因相消干涉被反射或吸收。

　　2.长波通滤光片（Longpass Filter）

　　原理：基于吸收型染料或截止型干涉膜。

　　吸收型：使用特殊玻璃或有机染料，短波长光被材料吸收，长波长光透过。

　　干涉型：多层膜结构允许长波长光通过，短波长光被反射。

　　3.短波通滤光片（Shortpass Filter）

　　原理：类似长波通，但方向相反。

　　吸收型：材料吸收长波长红外光，透过短波长可见光。

　　干涉型：多层膜结构使短波长光透过，长波长光被反射。

　　4.陷波滤光片（Notch Filter）

　　原理：采用深度干涉反射结构。

　　设计为在某一窄波段（如激光波长）产生强反射或吸收，形成“凹口”。

　　利用多个谐振腔叠加，在目标波长处实现极高阻挡率（OD 4–6），其余波段透过。

　　5.二向色滤光片（Dichroic Filter/Mirror）

　　原理：基于角度与波长相关的干涉效应。

　　多层介质膜对不同波长的光进行分光：

　　某一波长以下的光被反射，

　　某一波长以上的光被透过（或反之）。

　　常用于将激发光与荧光分离，或合并不同波长激光。

　　1.定期清洁

　　仅在必要时清洁，避免频繁擦拭。

　　使用洁净压缩空气或氮气吹去表面灰尘。

　　若有污渍，采用“一次擦拭法”：用高纯度丙酮或乙醇浸湿擦镜纸，单向轻擦，不重复擦拭同一区域。

　　2.防止污染

　　存放或不使用时，盖上保护盖或将滤光片放入专用存储盒。

　　避免暴露在油雾、粉尘或高湿度环境中。

　　3.避免机械损伤

　　禁止用硬物或普通纸巾擦拭光学面。

　　存放时与其他硬物隔离，防止刮伤。

　　4.控制环境条件

　　避免高温、高湿或剧烈温度变化，防止镀膜脱落或基底变形。

　　远离强酸、强碱等腐蚀性气体。

　　5.防止激光损伤

　　确保激光功率密度不超过滤光片的损伤阈值（LDT）。

　　高功率应用中，确保良好散热，避免热透镜效应。

　　6.定期检查

　　检查镀膜是否有剥落、烧蚀或变色。

　　如发现性能下降（如透过率降低、背景光增加），及时更换。

　　7.正确存放

　　存放在干燥、阴凉、洁净的环境中。

　　建议使用防静电、防潮的光学元件储存箱。

　　1.确认参数匹配

　　核对滤光片的中心波长、带宽、透过/阻挡特性是否与所用激光波长和系统需求一致。

　　检查入射角（AOI）要求（通常为0°或45°），确保安装角度正确。

　　2.佩戴防护装备

　　操作前佩戴无粉手套或指套，防止指纹污染光学表面。

　　在强激光环境下，佩戴对应波长的激光防护眼镜。

　　3.正确安装

　　使用专用镜片夹具或镜框固定滤光片，避免直接用手接触光学面。

　　确保滤光片方向正确（如二向色镜有镀膜面朝向光源）。

　　安装时轻拿轻放，避免划伤或撞击。

　　4.对准光路

　　将滤光片置于光路中，调整位置和角度，确保激光垂直入射（除非设计为45°使用）。

　　使用光斑观察卡或功率计验证滤光效果。

　　5.通光测试

　　先以低功率激光测试，确认滤光性能符合预期。

　　观察是否有异常散射、反射或损伤迹象。

　　6.系统集成

　　固定牢固后，将滤光片集成到完整光学系统中，进行整体调试。

　　1.激光共聚焦显微镜

　　使用带通滤光片精确分离荧光信号，提高图像对比度。

　　2.拉曼光谱仪

　　使用陷波滤光片滤除激光线（如532 nm），保留拉曼位移信号。

　　3.激光加工与切割

　　使用保护滤光片防止杂散光进入传感器或摄像头。

　　4.激光通信

　　使用窄带滤光片抑制背景光干扰，提高信噪比。

　　5.生物传感与流式细胞仪

　　多色荧光检测中，使用多个滤光片并行分离不同荧光标记。

　　6.天文与遥感

　　在激光测距（LiDAR）中，使用窄带滤光片减少太阳光干扰。

　　1.明确激光波长：如532 nm、635 nm、808 nm、1064 nm等。

　　2.确定功能需求：是需要透过、阻挡还是分光？

　　3.考虑激光功率：高功率激光需选择高损伤阈值滤光片（如熔融石英基底）。

　　4.环境要求：高温、高湿环境需选择耐用涂层和封装。

　　5.尺寸与安装：常见直径有Φ12.5 mm、Φ25 mm，或定制方形。