反射激光的群延迟色散（GDD）

在 多光子荧光 和二次谐波产生（SHG）成像等应用中，使用具有短脉冲的近红外激光器来激发样品。常见的激光器是可调谐锁模钛宝石激光器，脉冲持续时间约为100飞秒（fs）。因为，非线性光学效应强烈依赖于激光脉冲的峰值强度，所以当脉冲展宽（以及伴随的峰值强度降低）保持在小值时，会出现有效的成像。例如，给定脉冲能量的峰值脉冲强度越高，就有可能对样本进行成像。

脉冲展宽是由与用于将激光引导和聚焦到样品上的光学器件（包括反射镜、透镜和二向色镜分束片）相关的色散引起的。总是希望将这些组分的分散保持在较小。但是，对于苛刻的应用，使用额外的光学器件来补偿色散 – 在这种情况下，无论色散的实际大小如何，系统组件的色散都必须尽可能平滑且随波长缓慢变化。

Semrock 的 BrightLine FF670-SDi01 和 FF720-SDi01 短波通二向色镜分束片设计用于将激发激光反射向样品，同时提供返回的近紫外和可见荧光或 SHG 信号的特殊传输。与这些分束片反射的激光相关的群延迟色散（GDD）非常低。例如，对于 FF670-SDi01 滤光片，100 fs 变换受限的高斯脉冲在全激光波长范围内经历小于2%的展宽，而对于 FF720-SDi01 滤光片，在全激光范围内经历远小于 1% 的展宽。

反射中群延迟色散的设计光谱如下图所示。对于FF670-SDi01 二向色镜分束片，GDD 设计为随波长缓慢变化的非常平滑的曲线，s 偏振光在 705 nm 至 1075 nm之间，p 偏振光在 725 nm 至1040 nm之间。此外，s 偏振光和 p 偏振光的GDD之间的差异在 730 nm 和1030 nm 之间小于 ±100 fs²。对于 FF720-SDi01 二向色镜分束片，s 偏振光和 p 偏振光的 GDD 以及两种偏振的 GDD 之间的差值设计为在 750 和 875 nm 之间小于 ±30 fs²。GDD 曲线的低 GDD 和小斜率方便了想要补偿 GDD 的用户，从而允许在使用过度脉冲能量破坏样本之前对样本进行更深入的探测。保持s偏振光的 GDD 近似等于 p 偏振光的 GDE 有助于想要研究偏振效应的用户。

FF670-SDi01 的群色散延迟（GDD）

FF720-SDi01 的群色散延迟（GDD）

偏振依赖性

FF720-SDi01 短波通分束片非常适合于使用 810 nm 激发的二次谐波产生（SHG）成像和在 405 nm 处观察 SHG 信号。除了具有小脉冲展宽的优异色散特性外，偏振性能经过精心设计，可在旋转方向上保持反射激光（激发）光束和透射信号光束的线性偏振。

对于从（左）FF720-SDi01 分束片反射并通过（右）FF720-SDi01 分光片透射的光，与 s 偏振光和 p 偏振光相关的相移差异的设计光谱如下所示。在这两种情况下，相移差都非常低且变化缓慢。

s 偏振光和 p 偏振光的相移差
通过 FF720-SDi01 分束片反射的光

s 偏振光和 p 偏振光的相移差
通过 FF720-SDi01 分束片透射的光

这种小的相移差，加上分别在 810 和 405 nm 附近的反射和透射的几乎相同的s偏振光和p偏振光振幅值，意味着入射到滤光片上的线性偏振光在从滤光片反射或透射通过滤光片之后保持非常高的线性度。下面的曲线图显示了线性保持得多么好，即使在 405 nm 附近反射的更困难的情况下也是如此。阴影区域显示了光的线性偏振输入状态的所有可能旋转方向的输出线性比的范围。高的输出偏振比适用于 s 偏振或 p 偏振光输入，而低的比率适用于 s 偏振和 p 偏振的近似相等的输入混合。

保持光的线性偏振
在 810 nm 处通过 FF720-SDi01 反射

保持光的线性偏振
在 405 nm 处通过 FF720-SDi01 透射

虽然 FF670-SDi01 分束片的设计不是为了保持输入光的任何旋转方向的偏振，但相移差光谱是随波长缓慢变化的平滑曲线。如下图所示，对于从分束片反射的激发激光，p 偏振光和 s 偏振光的相移之间的差异是平滑的，并且对于 750 nm 至 1000 nm 之间的波长，随着 60° 和 180° 之间的波长缓慢变化。在任何给定的激光工作波长下，波片可用于确保样品处所需状态的线性偏振，从而方便希望研究偏振效应的用户。对于通过分束片传输的返回信号荧光或 SHG 光，p 偏振光和 s 偏振光的相移之间的差异也是一条平滑曲线，在 375 nm 和 635 nm 之间随波长在 +/- 60° 范围内缓慢变化。

s 偏振光和 p 偏振光的相移差
通过 FF670-SDi01 分束片反射

s 偏振光和 p 偏振光的相移差
通过 FF670-SDi01 分束片透射