薄膜技術(shù)的發(fā)展帶來了一類新的多波段鍍膜器件（也稱之為多波段帶通濾光片），使得制造商們能夠以具有競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格提供更好的性能，使得重新定義了性能標(biāo)準(zhǔn)并推動(dòng)多個(gè)學(xué)科的創(chuàng)新的多波段濾波器成為可能。
多波段濾波器可以分為多個(gè)類型，每一類解決獨(dú)特的光學(xué)問題。每一種類型都提出了它自己的一套制造上的挑戰(zhàn)，限制了其在實(shí)際應(yīng)用上所能達(dá)到的高度，并影響薄膜制造工藝的可靠性。通過了解多波段濾波器的科學(xué)和工業(yè)應(yīng)用，可以更好的理解各種各樣的濾波器（濾光片）類型和其制造可能性。
多波段濾波器（多波段濾光片）的應(yīng)用
所有的多波段濾波器的共同點(diǎn)是可以允許多個(gè)不同波長(zhǎng)區(qū)域——典型的波長(zhǎng)范圍是從紫外(UV)到中紅外(MWIR)，或約280 nm到5μm——的光通過濾波器而阻斷這些通帶之間的光。這些具有梳狀光譜結(jié)構(gòu)的多波段濾波器是硬鍍層介電薄膜光學(xué)濾波器的一個(gè)子集，它是通過在襯底上交替沉積具有不同折射率的材料層制成。
多波段光學(xué)濾波器在生命科學(xué)應(yīng)用中具有舉足輕重的作用。在熒光顯微分析中，多通帶的激發(fā)和發(fā)射濾波器和多色分光鏡一起使用使得在單一的樣品中同時(shí)檢測(cè)多個(gè)熒光標(biāo)記物成為可能。這一領(lǐng)域的不斷進(jìn)步，如新型可切換單色LED光源和激光光源的出現(xiàn)，增加了對(duì)具有非常高的透過率(93–98%)，非常深的消光比(光密度測(cè)量值>OD5.5，設(shè)計(jì)值>OD8)，以及非常陡的帶間轉(zhuǎn)換(接近<1%的近乎垂直的斜坡)的高性能多波段濾波器的需求。
另外在激光熒光和拉曼光譜應(yīng)用上的進(jìn)展推動(dòng)了能夠保持寬帶傳輸同時(shí)阻斷多個(gè)激光譜線的高性能多陷波濾波器的需求。激發(fā)熒光基團(tuán)進(jìn)入激發(fā)態(tài)所需要的激光功率比返回的拉曼信號(hào)要高得多，拉曼信號(hào)與激發(fā)波長(zhǎng)的四次方成反比。在某些情況下，這意味著檢測(cè)的熒光標(biāo)記要比激發(fā)光強(qiáng)小1012倍。在該系統(tǒng)中，阻止多余的光變得至關(guān)重要，從而使其不至于在檢測(cè)器上淹沒信號(hào)。這是通過在激光波長(zhǎng)處的深度衰減(>OD6)來達(dá)到的。如果缺口的邊緣不足夠陡的話，那么接近激光波長(zhǎng)的信號(hào)將會(huì)丟失，因?yàn)榧ぐl(fā)模式和發(fā)射模式的波長(zhǎng)之間太過接近。
許多其他學(xué)科正在受益于這種高性能的多波段薄膜器件的出現(xiàn)，包括遙感，激光攔截，半導(dǎo)體制造，以及工業(yè)監(jiān)控。例如，具有低的通帶紋波和在水的特征波段(2.7μM)上基本零吸收的雙波段紅外濾波器可以監(jiān)測(cè)氣候變化。制備該濾波器需要一個(gè)非常穩(wěn)定的鍍膜工藝，因?yàn)榇蠖鄶?shù)傳統(tǒng)的工藝都在沉積過程中包含一些微量的水，或因?yàn)樗鼈兊亩嗫仔远鴥A向于在鍍膜之后吸收水分。
