根据显微镜方法选择合适的二向色镜分束镜 - 基于平整度 / 反射波前差 RWE

波前畸变（Wavefront distortion）减小了信噪比（Contrast）或分辨率（Resolution），从而导致成像质量变差。在一些显微镜应用中，减少波前畸变是实现该显微镜方法的关键。选择和使用能减小波前畸变的滤光片对于增加或实现光学系统性能是很重要的。本文阐述了如何为科研使用的显微镜选择滤光片，以及根据应用所需的波前畸变性能选择 Semrock 目录滤光片。并提供了指导建议。

标准的和科研使用的显微镜检查方法对于二向色镜分束镜的平整度（Flatness）都有要求。例如，使用 SRM 高分辨率（Super-resolution）和 TIRF 显微镜时，如果临界二向色镜分束镜的平整度比要求的低，则无法实现该成像方法。本文档介绍了如何选择适合显微镜方法的 Semrock 二向色镜分束镜。

滤光片通常由多层薄膜镀层组成，覆盖在平面、平行的玻璃基板上。基板平整度存在差异，另外，镀层后基板可能会轻微弯曲。对于透射光，这种弯曲除了对光束轴的微小位移外，对透射波前误差（TWE）影响较小。然而，对于反射光，如以非垂直角度入射的光，平面度偏差（见图1）对反射波前差（RWE）有两种影响：（1）焦平面可能会移动位置，或（2）光束可能会获得光学像差（例如散光）。

在某些显微镜方法中，可以通过调整透镜或照相机来校正焦平面的位移，但在其他显微镜方法中，这种位移不能被调整，因此会妨碍正常的功能。同样值得关注的是，光学像差会使图像质量变差，如图[2]所示，并且会使该显微镜方法的性能变差。在选择某给定应用所需的平整度时，重要的参数通常是照射到二向色镜分束镜表面的光束直径。表 2 显示了匹配该应用的 Semrock 产品、以及该应用所对应的直径值（Max）。进一步了解详细信息，以及其他光束直径大小和显微镜示例，请阅读本主题的 Semrock 白皮书[1]，此书提供了有关 RWE、TWE 和显微镜方法的附加信息，以及从系统设计者的角度提供的指导。

因为二向色镜分束镜的平整度会对成像质量带来潜在的影响，知道适合的平整度对显微成像方法比较重要。表1列出了常用的显微镜应用的例子，应该选择平整度数值高的二向色镜。如本表所述，高平整度要求可适用于照明（激发）和检测（发射）光路。

表 1: 列举了一系列流行的标准和高级显微镜方法，并按照反射波前平整度对其是否严格要求进行分类。

Semrock 提供很多滤光片产品，因为不同的应用对平整度有不同的要求，所以 Semrock 的产品有不同的平整度/反射波前差（Flatness/RWE）。 下表 2 列出的平整度区分提供了一个选择产品的教学式的途径，帮您选择适合某应用的平整度以及对应的滤光片产品。对于某个给定的应用，如何决定适合的平整度？比较重要的参数通常是照射到二向色镜分束镜表面上的光斑直径。表格 2 显示了对应某个应用来说，相对适合的 Semrock 产品型号，并列出了对应的光斑直径数值（Max）。为了给出进一步的信息、其他的光斑直径和显微镜学举例，我们提供了白皮书 [1] ，这些文档会进一步给出关于透射波前差 TWE、反射波前差 RWE 、显微镜方法和给系统设计者的指南。

什么是平整度/RWE 分类？

波前畸变会降低信号噪声比或降低分辨率，从而降低图像质量。在几种显微镜应用中，减少波前畸变对于实现显微镜方法至关重要。

IDEX Health & Science 提供的 Semrock 品牌目录滤光片，适用于具有特定平坦度/RWE 需求的各种应用。下表中列出的平整度分类提供了一种直观的方法来为给定应用选择适当平整度的产品。

在确定给定应用所需的合适平面度时，重要的参数通常是照射到二向色分光镜表面的光束直径。下表显示了适合应用的 Semrock 滤光片的 Max 直径值。有关更具体的信息以及其他光束直径值和显微镜示例，有关此主题的技术说明和白皮书 [1、2] 提供了有关透射波前差 TWE、反射波前差 RWE 、显微镜方法的更多信息，以及从系统设计人员的角度出发的指导。

白皮书：[1] 如何根据平整度/反射波前差来选择合适显微镜方法的二向色镜分光镜 (英文)

技术说明：[2] Choosing Dichroic Beamsplitters with Flatness/RWE Appropriate to the Microscopy Method

来自工程师的建议：

• 不同平整度的滤光片产品，因为生产工艺和时间的区别，价格差别很大。平整度度越高的产品，价格越高。
• 在“全部滤光片”-“产品页面”搜索产品时，选择左边边栏的“平整度”选项为对应所需要的平整度。
• 在产品页面的“参数”中，查看“平整度”参数，是否满足您的实验要求。
• 不同的应用对滤光片的平整度要求不一样，您也可以在“全部滤光片”-“产品页面”搜索产品时，选择左边边栏的“应用”选项为对应所需要的应用。
• 敬请留意产品的厚度，确认选购产品可以正常组装进您的仪器中。
• 安装时，为保持对应产品的平整度，请让其舒展，并均匀受力，切勿不均匀受力挤压或拉伸，导致扭曲变形。