中性密度濾光片是一種光衰減器，它在很大的波長范圍內（例如，整個可見光區(qū)域或者一些紅外區(qū)域）衰減程度近似相同。它與波長無關的性質將它去其它顏色濾光片區(qū)別開來，顏色濾光片在某一波長區(qū)域的衰減比其它波長時要大。
中性密度濾光片類似于灰色太陽鏡，但是它們具有更高的光學質量以及更大的衰減程度。它們通常是矩形或者圓形，為了適應用戶的需要。
衰減的強度通常由吸光率或光學密度來表征，是功率透射因子以10為底的對數的絕對值。例如，光學密度為3表示光功率的衰減因子為103 = 1000。
一些中性密度濾光片是用玻璃制作的，玻璃中摻雜的材料會產生不需要的吸收過程。這些吸收濾光片有的沒有涂層，有的具有寬帶的抗反射涂層。
不是所有的濾光片都需要通過吸收產生衰減，還可以利用反射。常在玻璃上涂覆薄的金屬涂層，可以同時提供吸收和反射。該濾光片的光學密度嚴格來說并不是吸光率，而是總的透射損耗。這一金屬濾光片的優(yōu)勢在于即使很薄的濾光片都可以得到很強的衰減。并且，可以得到很平坦的透射光譜。但是，存在的反射光可能在有些應用中會有影響，這時更適合采用非反射ND濾光片。
由于反射光不會使濾光片產熱，原理上可以承擔很高的光功率。但是，由于金屬薄層同時會吸收大量的光，因此功率損耗閾值與吸收濾光片能承受的功率水平相當。并且，加熱時涂層會發(fā)生氧化反應。因此需要仔細的清潔過程，而純玻璃濾光片則不需要。
在整個波長區(qū)域反射率可能不是平坦的，因為吸收是與波長有關的，但是透射率近于常數。
當環(huán)境光很強時，中性密度濾光片通常用在照相術中。該濾光片可以減小孔徑大小，因此產生的像具有更深的焦點，或者濾光片可以延長快門開關時間這樣可以得到由于移動產生的模糊效應。照相術中更常用的是純的吸收濾光片。還存在分度濾光片，其吸光率從頂部到底部是變化的。
在光學和激光器技術中，中性密度濾光片具有多種用途。例如，在很強的光進入光電探測器之前可以采用濾光片先進行衰減，或者還可以衰減一束激光光束。但是，中性密度濾光片并不是高功率衰減器：應用到高功率中時會產生熱效應使光束發(fā)生畸變，甚至會損壞濾光片。
將大的濾光片套件中的一些中性密度濾光片組成一條濾光片鏈，可以實現(xiàn)不同程度的衰減。將這些反射濾光器組合應用到激光光束中時，需要注意不能使光束垂直于濾光片。原因在于很大的反射率可能會形成光學諧振腔。共振效應會大的改變整體的透射率（與波長和間隔寬度密切相關），產生的高諧振腔功率會損壞濾光片。
經過矯正的具有很好的光學密度特性的中性密度濾光片，對于功率計非常重要，此時需要根據測量的透射功率計算入射的功率。
可以采用可旋轉的中性密度濾光片輪來實現(xiàn)連續(xù)調諧吸光率。這時，在繞著中心環(huán)繞一圈的過程中，吸光率會持續(xù)增加，直到某一點又重新回到其初始值。輪子通常用于光束面積只占據整個濾光器面積很小一部分的情形，這時光束的吸光率近于常數。
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