一張圖看懂光學棱鏡的工作原理

我們都知道棱鏡主要是一種由：兩兩相交但彼此均不平行的平面圍成的透明物體，用以分光或使光束發生色散；棱鏡不僅可以使光線偏移，還可以用來調整圖像方向。

那么棱鏡加工分為多少種材料呢？其實棱鏡的加工材料有很多種光學玻璃，石英，氟化鈣，硒化鋅，鍺。

光學棱鏡分為幾類呢？激埃特光電專注生產光學棱鏡十余年，其中光學棱鏡產品系列，小編簡單分享給大家：

其中常用的光學棱鏡：分為直角棱鏡，立方棱鏡，五角棱鏡，多夫（道威）棱鏡，屋脊棱鏡，楔角棱鏡，斜方棱鏡，保羅棱鏡，角錐棱鏡，半五角棱鏡。

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現代生活中，棱鏡被廣泛應用于數碼設備、科學技術、醫療儀器等領域。常用數碼設備：照相機、閉路電視、投影機、數碼相機、數碼攝錄機、CCD鏡頭以及各類光學設備；科學技術：望遠鏡、顯微鏡、水準儀、指紋儀、槍械瞄準鏡、太陽能轉換器及各類測量儀器；醫療儀器：膀胱鏡、胃鏡及各類激光治療設備。

直角棱鏡通常用來折轉光路或使光學系統所成的像偏轉，選擇不同入射面可以使光路偏轉90°或180°，此時成像顛倒情況也不同。直角棱鏡也可用于合像、光束偏移等應用。

>> 當光從棱鏡直角面入射時，光線會在棱鏡斜面上發生全內反射，并從另一個直角面出射，光束實現90°反射。>>當光從棱鏡的斜面入射時，光會在直角面發生兩次全反射，最后以平行于入射光束的方向從斜面出射，光路實現180°反射，另外此時產生的180°偏轉與光入射角度無關。與普通的反射鏡相比，直角棱鏡有以下優點：直角棱鏡本身有較大的接觸面積，且有45°、90°等典型角度，易于調整。對于機械應力具有更好的穩定性。折轉光線的原理是全反射，與反射鏡的干涉原理不同，對鍍膜依賴相對較低。

高精度的直角棱鏡，參數如下：

材料及工作波長：N-BK7（350 nm-2.0 μm）、UVFS（200 nm-2.1 μm）。

如果是應用于可見光和近紅外應用領域，可選擇N-BK7材質的直角棱鏡；如果是應用于紫外波段透過率或者需要更低的熱膨脹系數，可選擇UVFS直角棱鏡

尺寸：3.0-25.4 mm。

通光孔徑：70%邊長。

表面光潔度（劃痕/麻點）：40/20。

表面平整度（@633 nm）：10/λ。

角度公差：<3arcmin。

直角棱鏡可安裝于棱鏡安裝架，能實現±4°的俯仰、傾斜調節，調節精度為0.4°/轉。LBTEK目前有兩種棱鏡安裝架可選。

>> 鍺窗口片：工作波長2.0 μm-16.0 μm 適合用于紅外激光應用。在可見光波段的不透光特性使得該材料還能作為長波通濾光片，大于2.0 μm波長透過。鍺的光譜透過率對溫度非常敏感，環境溫度100°C時材料吸收度變得極大以至于幾乎不透光，在環境溫度200 °C時完全不透光 注意：鍺材料含有有害物質，操作時務必佩戴過手套，濾式防塵口罩，戴化學安全防護眼鏡及穿防滲透工作服，操作結束后洗手。

>> 氟化鈣窗口片：工作波長200 nm-8.0 μm 整個波段范圍內內均具有很高的透射率。氟化鈣本身的低吸收和高損傷閾值特性，使得這些該材質窗口片適用于自由空間激光相關應用中。氟化鈣還具有低色散(阿貝數95)和低熒光特性，并且具有很好的防水、耐化學品和耐熱性等。但是在高溫環境下使用時，如果溫度超過600 °C則會發生降解。氟化鈣在濕度大的環境中容易潮解，環境溫度過高會加速潮解。注意：建議每次使用完該產品，擦拭干凈放置于干燥柜中保存（濕度25%，溫度20C°）。氟化鈣有少許刺激性，建議操作人員佩戴防塵口罩，橡膠手套避免用手直接接觸產品，且工作完畢后洗手。避免與酸類物品接觸和存儲。

>>硒化鋅窗口片：工作波長600 nm-20.0 m 無吸濕性，且硒化鋅材質具有各向同性特點，無雙折射現象。整個波段范圍內內均具有較高的透射率。硒化鋅本身的低吸收使得該材質窗口片適用于氦氖激光器（HeNe）633 nm及高功率二氧化碳激光器10.6 μm應用。注意：硒化鋅是一種有害物質，具刺激性。皮膚經常直接接觸可引起皮炎。遇酸易分解散發出有害的硒化氫氣體。對人體眼睛、呼吸道粘膜有刺激作用。操作時務必佩戴過濾式防塵口罩，戴化學安全防護眼鏡及穿防滲透工作服。

>>藍寶石窗口片：工作波長200 nm-4.5 μm 藍寶石窗口片透過率的范圍涵蓋了紫外波段至中紅外波段，并且整個波長范圍內均具有很高的透過率。藍寶石具有很高的表面硬度，只能被少數幾種物質劃傷。藍寶石具有很好的化學穩定性，即使在溫度最高1000°C時也不溶于水、常見的酸和堿。z軸切面，有效的消除了透射光的雙折射效應。

>>硅窗口片，工作波長1.2 μm-8.0 μm 硅材料具有高的熱傳導率和低的密度，其在9 μm波長處有較強的吸收，不適合用于二氧化碳激光透射應用。

>>紫外熔融石英窗口片：工作波長190 nm-2.1μm 紫外熔融石英非常適用于需要在深紫外波段比N-BK7透射率更高的應用，具有更低折射率、更好的均勻性和更低熱膨脹系數?？慑儾煌脑鐾改?。

>> N-BK7窗口片：工作波長350 nm-2.0 μm 通常在紫外熔融石英的優點為非必須的情況下選擇N-BK7窗口片?？慑儾煌脑鐾改?。其他參數（依據加工難度的不同或有些許差異）：直徑：12.7 mm、25.4 mm。厚度：3 mm、5 mm。表面光潔度：40/20（劃痕/麻點）。表面平整度（@633 nm）：λ/8 ~ λ。表面平行度：5arcsec ~ 3 arcmin。