一个分子吸收其吸收谱带波长范围（即吸收光谱内）的光，然后几乎发出较长的位于其发射谱带波长范围（即发射光谱）内的光，此时，就会发生光学荧光。为了达到分析的目的，强的荧光分子（亦被称为荧光团、荧光染料）专门用于连接到生物分子或其他感兴趣的目标，用于鉴定、定量、甚至实时观察物质的生物和化学活性。荧光染料因为具有独特的灵敏度、高特异性和简单性，被广泛应用于生物技术和分析检测中。大多数荧光仪器，包括荧光显微镜，都是基于光学滤光片。

荧光显微镜和大多数使用荧光的仪器，包括荧光显微镜在内的其它显微镜依赖于滤光片。典型的显微镜有三个基本滤光片：一个激发滤光片（或激发片），一个二向色分束片（或二向色镜）和发射滤光片（或发射片）。这三个滤光片形成了所谓的“过滤片组”，并且通常被安置在一个称为“滤光片立方体”的特殊组件中，该组件可以迅速安装在显微镜中。

激发滤光片通常是一个带通滤光片，它只透过荧光染料的吸收波长，从而减少荧光的其他来源的激发光和阻挡荧光发射带内的激发光。

二向色镜分束镜是一种边缘滤光片，用于斜角入射 （通常是 45 °），以有效地反射激发波段的光和透射发射波段的光。

Semrock 发射滤光片通常是一个带通滤光片，仅透过荧光染料的发射波长，并阻挡这个波段之外的所有不需要的光 – 尤其是激发光。

激发片和发射片的主要区别是，激发片让光透过去激发一个分子，发射片透过该分子发射出的光。

包括了上述三种滤光片的好的滤光片组，可以通过滤光片阻挡不需要的激发能量（包括紫外和红外）或样品和系统的自发荧光，就可以得到具有黑暗背景的荧光图像。

上面描述的滤光片组只能用于一种荧光蛋白，因为他的激发片和发射片只有一个通带。如果使用了两种荧光蛋白，那么对应的滤光片组的激发片和发射片都需要有两个通带，这类滤光片组被称为多带滤光片组；更多信息，请 阅读我们的白皮书。

滤光片组的重要特征是什么？

正在进行的实验类型通常决定显微镜中应使用哪种类型的滤光片组：

• 高亮度：这种类型使检测到的信号较大，即使以较高的背景为代价。
• 高对比度：这种类型较大地提高了明亮区域和背景之间的图像对比度，即高信噪比。
• 窄通带：当使用多个荧光团、减少串扰和/或减少背景信号时，窄通带仅捕获来自所需荧光团的所需信号。
• 宽通带：当使用弱发射荧光团或对单个分子成像时，较宽的通带允许更多的激发光到达样品并捕获更多的发射光。

总之，滤光片组通常通过使用较窄或较宽的通带与中心波长放置相结合，在高亮度和高对比度之间取得平衡。