二向色分光镜是一种专用光学元件，用于根据光的波长将一束光分成两束独立的光。“二向色”是指该元件根据光的波长选择性地透射或反射光的性质。
在大多数情况下，二向色分束器由一种对不同波长的光具有不同折射率的材料制成。分束器的表面涂有一层薄膜，该薄膜选择性地反射某些波长的光，同时透射其他波长的光。这种涂层设计为对一个波长范围具有高反射率，对另一个波长范围具有高透射率。当光束照射到二向色分束器的表面时，入射角决定了多少光被透射，多少光被反射。通常要仔细控制这个角度以获得最佳性能。
由于涂层的二向色特性，分光镜将入射光分成两束：一束透过分光镜，另一束反射。每束光包含不同的波长，具体取决于分光镜的设计。
荧光成像是医学研究和临床实践中的一种强大工具，它具有高灵敏度、特异性和空间分辨率，可用于可视化生物体内的生物过程。斯托克斯频移是荧光中常见的现象。它指的是荧光分子吸收和发射光子之间的波长差异。当分子吸收光时，它会转变为激发态，然后返回基态并发光。然而，由于振动弛豫等过程的能量损失，发射光的波长通常比吸收光的波长更长（能量更低）。
斯托克斯位移是指荧光物质吸收的光与其发射的光之间的颜色差异。它通常被形象地描述为发射光相对于吸收光波长更长（能量更低）的变化。
下面显示了二向色分束器的 Zemax 模型。在此模型中，当光线在物体 2 内部进行体散射时，其波长也会从蓝色变为红色。然后二向色分束器将两个波长分离出来。
在3D光照模型中，必须选择“分裂NSC光线”和“散射NSC光线”。
对象 2 被指定为 10 度的散射角。散射事件之间的平均路径为 0.5 毫米。波长偏移控制允许定义体散射事件期间的波长转换。此功能主要用于模拟荧光。语法是“in, out, prob”，其中“in”是输入波长数，“out”是输出波长数，“prob”是追踪输入波长时发生这种偏移的相对概率。单个输入波长（#1）将偏移到另一个单个波长（#2）：”1,2,1”。
下图显示了二向色分束器在透射和反射路径中检测到的光。
