微孔光阑（Micro-aperture Stop）是光学系统中用于精确控制光束尺寸、形状或空间滤波的关键元件，通常由微米级或亚微米级的微小孔径构成。以下是关于微孔光阑的核心要点：

一、基本功能

- **光束限制**：通过微小孔径阻挡杂散光，提高成像对比度或激光光束质量。

- **空间滤波**：消除高频噪声（如共聚焦显微镜中的针孔光阑）。

- **波前调控**：结合衍射效应实现特定光场分布（如激光整形、光学镊子）。

二、微孔光阑的典型应用

- **显微成像**：共聚焦显微镜中针孔光阑提升分辨率。

- **激光系统**：优化光束模式（如高斯光束整形）。

- **光通信**：光纤耦合时滤除高阶模。

- **传感器与探测器**：限制视场，减少背景干扰。

三、微孔光阑加工

- **材料**：不锈钢、镍合金（耐高温）、硅基材料（光刻工艺）。

- **孔径尺寸**：几微米至数百纳米（需根据波长选择，避免过度衍射）。

- **加工技术**：

  - **激光钻孔**：适合金属材料，精度达1–10 μm。

  - **光刻与蚀刻**：用于硅/玻璃，可制作亚微米级孔。

  - **聚焦离子束（FIB）**：纳米级精度，但成本较高。

四、关键参数

- **孔径形状**：圆形（常见）、方形、狭缝等，影响衍射模式。

- **厚度与深宽比**：厚光阑减少边缘散射，但可能引入衍射效应。

- **位置精度**：安装时需严格对准光轴，偏移会导致光路偏差。

五、理论考量

- **衍射效应**：孔径接近波长时，光束会发散（菲涅尔衍射/夫琅禾费衍射），需用波动光学分析。

- **传输效率**：孔径越小，光通量越低，需权衡信噪比与能量损失。

- **边缘效应**：锐利边缘减少散射，可通过镀膜（如黑铬）增强吸光性。

六、选型与使用建议

- **匹配波长**：孔径尺寸应大于波长以避免过度衰减（如可见光常用1–10 μm孔径）。

- **环境耐受性**：高温或腐蚀性环境选择金属材质，洁净环境可用硅基。

- **清洁维护**：使用无尘压缩空气或等离子清洗，避免物理接触损伤微孔。

七、常见问题

- **堵塞**：微孔易被灰尘或污染物阻塞，微孔光阑需在洁净环境中使用。

- **热膨胀**：高功率激光下金属光阑可能变形，需考虑散热设计。

- **衍射干扰**：若需准直光束，可搭配透镜组补偿衍射发散。

八、厂商与资源

- **供应商**：Thorlabs、Edmund Optics、Lenox Laser（专精微孔加工）。

- **标准件**：提供多种孔径尺寸（如5 μm、10 μm、25 μm）的现货微孔光阑。

- **定制服务**：微孔光阑支持非标形状、阵列式或多层结构光阑。

若您有具体应用场景（如激光波长、所需孔径尺寸），可进一步探讨优化方案！