醫用內窺鏡二向色鏡

醫用內窺鏡二向色鏡（Dichroic Mirrors），又稱雙色鏡或二分鏡，是一種具有高精度、高穿透率和低損耗特性的光學器件，在醫療內窺鏡系統中，二向色鏡被用于分離和傳輸不同波長的光，以便進行組織成像、血管造影等檢測任務。通過精確控制光譜成分，醫生可以獲得更清晰、更準確的診斷信息，在醫療領域具有廣泛的應用前景。

二向色鏡定義

二向色鏡是一種特殊的光學器件，其工作原理基于偏振光在介質中傳播時會受到不同方向的吸收和透射過程的影響。具體來說，二向色鏡能夠分離和顯示偏振光，通過其表面的特殊涂層將入射的偏振光分成兩個垂直方向的分量，分別受到垂直方向和水平方向的吸收或透射。這兩個分量具有不同的波長，因此被稱為二向色鏡。當光傳播的角度改變時，被吸收和透射的分量也會改變，導致通過二向色鏡的偏振光改變角度時，分離和顯示的顏色也會發生變化，這種現象被稱為“色彩移位”。

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醫用內窺鏡二向色鏡特點

光譜分離能力強：醫用內窺鏡二向色鏡能夠精確地將入射光分離成不同波長的光譜成分，實現特定波長的光幾乎完全透過，而對另一些波長的光幾乎完全反射。這種能力在醫療成像和檢測中至關重要，可以顯著提高圖像質量和診斷準確性。

高穿透率與低損耗：二向色鏡對特定波長的光具有高穿透率，且光能量損耗小。這意味著在醫用內窺鏡系統中，更多的光能夠到達目標組織并被有效利用，從而提高成像的亮度和清晰度。

多功能性：通過調整二向色鏡的涂層和設計，可以實現對不同波長光的靈活控制。這使得醫用內窺鏡系統能夠適應多種應用場景和需求，如組織成像、血管造影、激光治療等。

緊湊設計：二向色鏡的應用有助于縮小醫用內窺鏡系統的整體結構，實現更緊湊的設計。這便于設備的攜帶和操作，提高了使用的便捷性。

性能指標

1.反射率和透射率：這兩個指標是衡量二向色鏡性能的關鍵參數。反射率指的是鏡片對特定波長光的反射能力，而透射率則是指鏡片對特定波長光的透射能力。醫用二向色鏡通常需要在指定的波長范圍內具有高反射率或高透射率，以確保光信號的準確分離和傳輸。例如，某款醫用二向色鏡可能在400-450nm波段具有高反射率（>95%），而在480-700nm波段具有高透射率（>90%）。

2.表面質量：醫用二向色鏡的表面質量對其性能也有重要影響。表面光潔度、劃痕和麻點等缺陷都會影響光線的傳輸和反射效果。因此，高質量的醫用二向色鏡通常具有優異的表面質量。

3.工作溫度：醫用二向色鏡需要在一定的溫度范圍內保持穩定的性能。因此，其工作溫度范圍也是一個重要的性能指標。一些高端鏡片可能具有更寬的工作溫度范圍，以適應不同的應用環境。

4.平行度：醫用二向色鏡的平行度也是影響其性能的一個重要因素。平行度好的鏡片能夠確保光線在傳輸過程中保持穩定的路徑和方向。

5.透射波前差：透射波前差是衡量鏡片光學性能的一個重要指標，它反映了鏡片對光線波前的畸變程度。透射波前差小的鏡片能夠提供更清晰、更準確的圖像。

以某款國產醫用二向色鏡為例：

波長范圍：反射波段685-1600nm，透射波段550-620nm

反射率：平均反射率>95%，絕對反射率>90%

透射率：平均透射率>95%，絕對透射率>90%

入射角：45°

尺寸：?25.4mm，厚度3.2mm

工作溫度：-50℃~80℃

表面平行度：<3 arcmin

透射波前差：λ/4（@633nm）

其他應用

激光技術：在激光治療過程中，二向色鏡也被用于引導和控制激光束的方向和強度，確保激光能夠準確地作用于目標組織上，同時減少對周圍組織的損傷。

熒光顯微鏡系統：在熒光顯微鏡中，二向色鏡用于分離激發光和熒光信號，使得熒光圖像能夠清晰地顯示出來。這對于細胞生物學、分子生物學等領域的研究具有重要意義。