长波通二向色镜

长波通二向色镜（也称为长波通二向色分光镜）是一种根据波长分离光线的专用光学滤光片。其主要功能是反射较短波长，同时允许较长波长通过（透射）。

这些元件对于荧光显微镜、多激光系统和光谱分析至关重要，是引导不同颜色光线的主要“交通控制器”。

工作原理

• 方向： 分光镜通常相对于入射光源以45°的入射角（AOI）放置。
• 工作原理：
  • 反射（短波长）： 波长低于截止点的光入射到反射镜表面，并以90°反射。
  • 透射（长波长）： 波长高于截止点的光会直接透过玻璃基底。

关键术语

1. 起始透射波长： 滤光片由反射光转变为透射光时的特定波长。在技术上，该波长定义为透射率达到其峰值50%的点。

• • 说明：“500 nm长通滤光片”会反射低于500 nm的光，并透射高于500 nm的光。

1. 反射带（截止带）：元件反射入射光的光谱区域。在长波通二向色滤光片中，该区域包括较短波长（低于起始透射波长）。此区域需要较高的反射率（>98%），以保持信号强度。
2. 透射带（通带）：元件透射入射光的光谱区域。对于长通二向色滤光片，该区域包括较长波长（高于起始透射波长）。
3. 过渡宽度（斜率）：反射带与透射带之间变化的陡峭程度。“陡峭”的斜率（例如<5 nm）对于分离彼此非常接近的波长至关重要。

光谱特性

在透射曲线图（透射率 % 与波长的关系）中，长波通二向色镜的曲线类似于一个向上跃升的“阶跃”函数。

• “上升段”： 曲线在 UV/蓝光波段从 ≈ 0% 透射率（反射区）开始，并在绿光/红光/IR 波段急剧上升至 >90% 透射率。

应用示例：荧光显微镜（DMLP505）

一个行业标准示例是505 nm长波通二向色镜（DMLP505），广泛用于观察绿色荧光蛋白 (GFP)。

• 起始透射波长： 505 nm
• 反射波段： 380 nm - 495 nm（蓝光/UV）
• 透射带： 515 nm - 700+ nm（绿色/红色）

实际工作原理：

1. 激发：蓝色光源（470 nm）照射到反射镜上。由于470 nm < 505 nm，反射镜将蓝光向下反射到样品上，以激发GFP。
2. 发射：样品发光并发射绿光（525 nm）。该光返回分光镜。由于 525 nm > 505 nm，分光镜会将绿光直接透射至相机。