CN113917587A - 多色荧光检测用多通带消偏振二向分色滤光片 - Google Patents

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Abstract

本发明属光学滤光片领域，尤其涉一种用于多色荧光检测的多色荧光检测用多通带消偏振二向分色滤光片，由基底及高陡度消偏振多通带二向分色镜膜系构成；膜系结构为：S｜［（aL HL bH LH aL）^m］｜A；或S｜［（aL HLH bL HLH aL）^m］｜A；其中：S为玻璃基底；A为空气；H为高折射率材料；L为低折射率材料；H、L均为光学厚度为λ0/4的膜层；a为峰位系数，b为通带消偏振系数，m为基础膜系的总体循环个数。本发明在45°入射时具有高陡度、消偏振的光谱特性且各适配波段位置和消偏振类型可以灵活调整。

Description

多色荧光检测用多通带消偏振二向分色滤光片
技术领域
本发明属光学滤光片领域，尤其涉一种用于多色荧光检测的多色荧光检测用多通带消偏振二向分色滤光片。
背景技术
二向分色镜是荧光检测仪器系统中的重要光学元件之一，通常45°使用，主要用于改变光线的方向和分离光谱。对于采用多通带滤光片组的多色荧光检测系统而言，所应用的二向分色镜在光谱特性上应与多通带滤光片组的通带位置相匹配，这就要求二向分色镜的膜系设计具备如下技术特点：
(1)透射带、反射带的位置连续可调，满足与多通带滤光片组通带位置匹配的应用需求；
(2)各使用波段过渡区的陡度高、偏振分离小，可满足在有限光谱区域内包含多个检测通道的应用需求；
(3)各波段消偏类型(长波通型或短波通型)灵活可调，满足适配不同光路系统的应用需求。
目前，多通带膜系设计方法有很多种，如：“一维晶体缺陷层模型”、“双对称结构”、“风行结构模型”、“循环嵌套模型”等，但与其配套使用的多通带二向分色镜的设计方法未见发表。
发明内容
本发明旨在克服现有技术的不足之处而提供一种在45°入射时具有高陡度、消偏振的光谱特性且各适配波段位置(透射区和反射区)和消偏振类型(长波通型或短波通型)可以灵活调整的多色荧光检测用多通带消偏振二向分色滤光片。
为解决上述技术问题，本发明是这样实现的：
多色荧光检测用多通带消偏振二向分色滤光片，由基底及高陡度消偏振的多通带二向分色镜膜系构成；所述膜系结构为：S|[(aL HL bH LH aL)^m]| A或S|[(aL HLH bLHLH aL)^m]|A；其中：S为玻璃基底；A为空气；H为高折射率材料；L为低折射率材料；H、L均为光学厚度为λ0/4的膜层；a为峰位系数，b为通带消偏振系数，m为基础膜系的总体循环个数。
进一步地，本发明所述高陡度消偏振的多通带二向分色镜膜系在45°入射条件下具备以下特征：各过渡带P光、S光在T＝50％Tpk处的偏振分离度小于3nm，且透射区和反射区之间的波长范围小于10nm。
进一步地，本发明所述H采用TiO2、Ta2O5或Nb2O5；所述L采用SiO2。
本发明多色荧光检测用高陡度、消偏振多通带二向分色镜，可以根据荧光检测需要的不同通带位置进行有针对性的膜系设计。
多色荧光检测用多通带消偏振二向分色镜由基底及高陡度消偏振的多通带二向分色镜膜系构成；其中高陡度消偏振的多通带二向分色镜膜系在45°入射条件下具备以下特征：1、通带个数可根据荧光检测需要任意可调(一般为2～4 个)，且各通带位置连续可调。2、各过渡带P光、S光在T＝50％Tpk处的偏振分离度小于3nm，可以保证其透射区和反射区之间的波长范围小于10nm。3、消偏振模式可以灵活调整以适配不同结构的检测系统应用需求。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。本发明的保护范围不仅局限于下列内容的表述。
图1为本发明膜层结构示意图；
图2为本发明整体设计曲线LP；
图3为本发明整体设计曲线SP。
具体实施方式
如图所示，多色荧光检测用多通带消偏振二向分色滤光片，由基底及高陡度消偏振的多通带二向分色镜膜系构成；所述膜系结构为：S|[(aL HL bH LH aL)^m]|A或S|[(aLHLH bL HLH aL)^m]|A；其中：S为玻璃基底；A 为空气；H为高折射率材料；L为低折射率材料；H、L均为光学厚度为λ0/4 的膜层；a为峰位系数，b为通带消偏振系数，m为基础膜系的总体循环个数。
本发明所述高陡度消偏振的多通带二向分色镜膜系在45°入射条件下具备以下特征：各过渡带P光、S光在T＝50％Tpk处的偏振分离度小于3nm，且透射区和反射区之间的波长范围小于10nm。本发明所述H采用TiO2、Ta2O5或Nb2O5；所述L采用SiO2。
本发明引入了峰位系数a以及消偏振系数b,通过调整a的数值可以实现不同峰位的灵活调整，调整b可以实现不同模式的消偏振设计。
设计实例：
本膜系根据基本结构，按照实际需求选择高、低折射率材料以及合适的循环次数实现，如：H：Nb2O5；L:SiO2；m＝7。
利用计算机软件对目标值进行优化求解，根据实际计算结果，去除极薄层，获得最终膜系。设计中各物理层厚度分布见表1：
表1各膜层物理层厚度分布
Figure BDA0003314133580000031
Figure BDA0003314133580000041
Figure BDA0003314133580000051
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种多色荧光检测用多通带消偏振二向分色滤光片，其特征在于，由基底及高陡度消偏振的多通带二向分色镜膜系构成；所述膜系结构为：S｜［（aL HL bH LH aL）^m］｜A或 S｜［（aL HLH bL HLH aL）^m］｜A；其中：S为玻璃基底；A为空气；H 为高折射率材料；L为低折射率材料；H、L均为光学厚度为λ0 /4的膜层；a为峰位系数，b为通带消偏振系数，m为基础膜系的总体循环个数。
2.根据权利要求1所述多色荧光检测用多通带消偏振二向分色滤光片，其特征在于：所述高陡度消偏振的多通带二向分色镜膜系
在45°入射条件下具备以下特征：各过渡带P光、S光在T=50%Tpk处的偏振分离度小于3nm，且透射区和反射区之间的波长范围小于10nm。
3.根据权利要求2所述多色荧光检测用多通带消偏振二向分色滤光片，其特征在于：所述H采用TiO2、Ta2O5或Nb2O5；所述L采用SiO2。
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