多色滤光片是一种在单枚光学玻璃上同时实现两个及以上高透射通带的精密薄膜干涉器件,利用多层高/低折射率膜堆(如 TiO₂/SiO₂)构建多个法布里-珀罗腔,使不同波段在各自腔长满足 2nd·cosθ=mλ 时产生相长干涉而被“选中”透过,其余波段则因相消干涉被反射或吸收,从而在一块滤光片上形成“可见-近红外”多通道窗口,典型带宽 10-40 nm,透过率 >90%,通道间串扰 <-30 dB。
结构与工艺
采用磁控溅射或电子束蒸发在 0.5-2 mm 厚紫外级熔融玻璃基底上交替沉积 20-100 层纳米级薄膜,通过计算机优化膜系设计引入梯度厚度或复合腔结构,实现 2-6 个任意中心波长(如 450 nm、532 nm、635 nm、780 nm)的独立通带;表面镀制低反射硬碳膜,可耐 500 次擦拭,温漂 ≤0.02 nm/℃。
核心特点
多通道一次成型,替代传统“轮盘”或“堆叠”方案,系统体积缩小 60%
高陡度截止边(<2 nm)与深带外抑制(OD6),有效降低荧光串扰
支持大入射角范围 0-15°,中心波长偏移可预测并软件补偿
兼容高功率照明,激光损伤阈值 >5 J/cm²(10 ns 脉冲,1064 nm)
典型应用
荧光显微镜、多色实时 PCR、FISH 基因测序、高光谱成像、激光雷达、彩色太阳能电池及 AR/VR 近眼显示等领域,可同时获取 DAPI-FITC-TRITC-Cy5 四通道图像,帧率提升 4 倍,信噪比提高 3-6 dB