层压滤光片是一种光学元件,由染色明胶薄膜或偏振片等易损的光学功能材料夹在两层坚硬的保护外层之间并永久密封而成。
这种夹层结构可保护精密的内部元件免受划伤、机械应力、湿气和环境老化的影响,同时保持其精确的光谱或偏振特性。
基本结构
- 功能层: 滤光片中发挥功能的核心层。该层通常采用非常脆弱的材料,例如染色明胶片或拉伸聚乙烯醇(PVA)薄膜。
- 基底: 外层保护层通常由光学玻璃或耐用的光学塑料(如丙烯酸或聚碳酸酯)制成,用于提供机械强度和抗刮性能。
- 光学胶: 一种用于粘接基片与有源层的折射率匹配胶。其配方可匹配玻璃的折射率,从而尽量减少内部反射损耗和干涉。
- 边缘密封: 沿层压结构周边施加的不渗透阻隔层,用于防止水分、湿气或溶剂渗入光学胶或功能层。

常见示例
1. 线偏振片(薄膜偏振滤光片)
- 结构: 将脆弱的 PVA 塑料薄膜拉伸以使其分子定向,并用碘染色,然后胶合在两块保护玻璃板之间。
- 应用:广泛用于机器视觉、显微镜和摄影,可消除眩光或分析材料应力。

2. Wratten 滤光片(玻璃层压明胶)
- 结构: 将一层由有机染料着色的薄明胶片永久夹在两块平面玻璃板之间。
- 应用:用于荧光显微镜、专业化学分析,以及需要高度特定色彩配置或色彩转换的精密摄影。
性能指标 & 失效模式
- 分层: 一种严重的失效模式,内部胶黏剂发生劣化,导致各层分离。温度循环、高湿度或机械应力均可引发此问题,造成可见的起泡或严重的光学畸变。
- 波前畸变: 光波通过滤光片时产生的相位变化。在胶合滤光片中,这可能由光学胶层厚度不均或应力诱导双折射引起。
- 透射波前误差(TWE): 用于量化层压滤光片所引起特定波前畸变的标准指标,对高分辨率成像应用至关重要。