激光應用中的濾光片和反光鏡（一）

在熒光應用中使用激光作為照明光源需要特別注意光路的問題。需要特別注意的地方集中在光的相干性、小的光束直徑、光偏振以及光功率。在一些情形下，錐體角(入射角)、系統中存在的散射都是在光路設計中需要考慮的重要影響因素。雖然光路設計中需要對整個光路考慮周全，但這篇文章將著重講解在光路中使用到的濾光片和分光鏡。

在經典的仰角位置光照配置中有3種光件扮演著重要角色，分別是：激發片，二向色鏡/分光鏡、發射片。通常這些鏡片被安裝在一個立方盒底座上，這個底座可以根據需要插入或者從顯微鏡上移除。

在這個標準的熒光顯微鏡范例中，激發片可以阻斷所有從深紫外到近紅外波段的非熒光染料激發波段的光。通常這是一個具有30到60納米半峰全寬(FWHM)的帶通濾光片。在標準的顯微鏡中，這些鏡片沒有表面平整度規格或透射波陣面的要求。楔可以很大(通常是少于8弧分)，劃痕/戳的規格最小是80/50。可以有小到無法衡量或觀察不到的針孔。通常這里不用過分擔心樣品自發熒光的問題，因為這個鏡片被放置在成像路徑之外。這個鏡片通常來講不是增透鍍膜的并且采用浮法玻璃作為基片。這些激發片都是零度入射角設計的。

與epi平臺相比，激光系統盡管大多數使用的還是上面列出的三種鏡片但是他們的配置差異極大。這些濾光片和鏡片通常并一定安裝在一個底座/立方盒上，它們在光路中的位置也是根據系統的不同而變化。

在激光的應用中，大多數濾鏡的規格要求有明顯不同。純化濾光片(用于激光的激發片)必須僅對來自激光的不需要的波段有過濾作用。現在還有很多用戶認為激光不需要純化濾光片，這不是正確的。幾乎所有的等離子體激光器會產生多條不同功率的譜線，并且新一代的二極管發射譜具有更寬的半峰全寬。此外，它們也可能會有遠離主要譜線的噪聲。二極管泵浦固態激光器在它們的輸出中通常會有非常窄發射譜，但是它有可能被泵浦源或主要譜線所污染。由于這些原因，所有的激光系統都要進行有或沒有純化濾光片時的信噪比檢測。透射波陣面必須優于每英寸一個波，盡管有些應用中的要求是每英寸1/4個波或者更好。楔必須小，一個弧分以內，且沒有針孔。必須事先考慮到樣品的自發熒光，并且必須劃痕/戳的規格不低于60/40。這些濾鏡通常具有10-20納米的半峰全寬，是經打磨和拋光過的，并且在任一面都是增透鍍膜，而不是干涉鍍膜。盡管標準的激光應用使用浮法玻璃作為基片效果非常好，拉曼技術以及其它的應用可能需要用熔融石英玻璃來消減光路中可能存在的任何自發熒光的。純化濾光片被設計成適合于3-5度的入射角以確保反射的激光不會回到激光震蕩腔中。如下圖1。