什么是窄帶濾光片？瑞研光學

窄帶濾光片是一種特殊的帶通濾光片，它允許通過的光的波長范圍（帶寬）很窄。與普通帶通濾光片相比，其對波長的選擇性更強，能更精準地篩選出特定波長的光，只讓極窄波段的光通過，其余波長的光則被截止。

窄帶濾光片也是基于光的干涉原理工作。和一般帶通濾光片一樣，它是由多層不同折射率的薄膜材料交替堆疊而成。

由于薄膜的層數、厚度以及材料的折射率等參數經過精確設計和嚴格控制，使得只有在非常窄的波長范圍內，光在各薄膜層界面反射和折射產生的干涉作用才能讓光相互加強并透過，而稍偏離這個波長范圍，干涉就會使光減弱或抵消，從而無法通過濾光片。

帶寬極窄：這是窄帶濾光片顯著的特點。例如，在某些光學實驗或光學儀器中使用的窄帶濾光片，其帶寬可能小于 10nm，甚至可以達到 1nm 以下。比如在激光選頻應用中，需要帶寬小于 3nm 的窄帶濾光片來精確選取特定頻率的激光。

高透過率：在其窄帶通范圍內，透過率較高。優秀的窄帶濾光片在通帶內透過率能夠達到 80% - 90% 以上。這是為了確保在篩選出特定波長光的同時，讓這些光盡可能多地通過，減少光能量的損失。

中心波長精度高：中心波長（CWL）的準確性要求很高。因為其帶寬很窄，所以中心波長的微小偏差都可能導致所需波長的光不能有效通過。例如在熒光檢測中，中心波長的精度可能需要控制在 ±1nm 以內，以確保能夠準確地檢測到特定熒光物質發射的熒光波長。

熒光顯微鏡：在生物醫學研究中，用于觀察細胞和組織中的熒光標記。不同的熒光染料會在特定波長發出熒光，窄帶濾光片可以精確地選取這些熒光波長，減少背景光干擾，提高成像的對比度和分辨率。例如，綠色熒光蛋白（GFP）在約 509nm 處發出熒光，使用中心波長為 509nm、帶寬很窄的濾光片，就能很好地觀察到 GFP 標記的生物結構。

天文學觀測：用于對天體發射的特定光譜線進行觀測。比如，在觀測恒星的元素組成時，某些元素會在特定的窄波長范圍內發射譜線。通過窄帶濾光片可以分離并觀察這些譜線，從而分析恒星的化學成分。像氫原子的巴耳末系 α 線（H - α 線，波長約為 656.3nm），使用窄帶濾光片可以更清晰地觀測這條譜線，幫助天文學家研究恒星的形成和演化等。

激光系統：在激光產生和應用過程中，用于選擇和穩定激光的波長。例如，在可調諧激光系統中，窄帶濾光片可以精確地限制激光輸出的波長范圍，提高激光的單色性和穩定性。對于一些高精度的激光加工、激光通信等應用場景，窄帶濾光片是常用的光學元件。