基本介紹
- 中文名：直角稜鏡
- 外文名：Right angle prism
- 原理：利用臨界角特性
- 特點：高效地內部全反射入射光
- 形式：通常鍍一些光學膜
- 領域：光學
- 相關名詞：等邊三稜鏡
產品簡介,工作原理,分類及特徵,
產品簡介
直角稜鏡通常用來轉折光路或者將光學系統所成的像偏轉90°。根據稜鏡的方位不同，成像可為左右一致而上下顛倒與左右不一上下一致。直角稜鏡也可用於合像、光束偏移等套用。
直角稜鏡使用時，通常鍍一些光學膜。 直角稜鏡本身有較大的接觸面積以及有45°，90°這樣典型的角度，所以，和普通的反射鏡相比， 直角稜鏡更容易安裝，對機械應力具有更好的穩定性和強度。它們是各類裝置和儀器用光學件的最佳選擇。
工作原理
圖1(a)是平面鏡光線垂直入射的狀態，光線自原路返回;當光線在俯仰或方位方向成α角入射時，光線成2α角反射，見圖1(b)。當α角較大或反光鏡與準直儀的距離較遠時，反射光不能進入準直儀器的物鏡，無法接收到反射光;當只有部分反射光能進入物鏡時，反射像就會變暗。要解決這個問題，就需加大準直儀器的通光口徑，而增大口徑，意味著成本增高，儀器的體積、重量增大，使用不便。圖1(c)是採用直角稜鏡用作反光鏡，光線垂直入射的情況。當光線平行返回時，θ角為45°，當光線成α角入射時，見圖1(d)，在平行光路中，對反射面1法線的入射角為θ+α，光線成θ+α角射至反射面2，對反射面2法線的入射角為θ-α，光線成θ-α角出射，因此出射角亦為α角，即出射光與入射光仍平行。在具有較大入射角α且α角變化時，出射光仍與入射光平行，能獲得反射像，而且反射像在俯仰方向是不動的。因此，直角稜鏡是單向敏感的反射鏡，用直角稜鏡作反光鏡，具有單向敏感的特點，但是其製造要求及安裝要求是很高的。製造方面：90°屋脊角的誤差將產生俯仰方向的雙像；兩反射面的平面度誤差，特別是較長的直角稜鏡的彎曲，將引起使用稜鏡不同部位時產生的方位誤差；安裝方面：要保證直角稜鏡的稜線水平度，否則在斜瞄時將引起方位誤差。直角稜鏡的稜線水平度是直角稜鏡用作反光鏡時的一項特殊光學特性。
分類及特徵
UV熔融石英直角稜鏡
未鍍膜(185 nm - 2.1 µm)，如果需要更高的紫外波段透過率或更低的熱膨脹係數，可以選擇UV熔融石英直角稜鏡。紫外級熔融石英在深紫外具有高透過率，幾乎沒有雷射誘導螢光(在193 nm測量)，所以是紫外到近紅外套用的理想選擇。對於給定波長，UV熔融石英的折射率比N-BK7更小。
N-BK7直角稜鏡
未鍍膜(350 nm - 2 µm)，如果不需要熔融石英的額外優點，可以選擇N-BK7直角稜鏡。N-BK7在光譜的可見光和近紅外部分具有優異的透過率。此外，N-BK7是波長低至350 nm的紫外套用的可行選擇。如過套用中要求最高透過率，請查看下面的鍍增透膜的N-BK7稜鏡。
PS911K刀鋒稜鏡與標準N-BK7直角稜角有相似的性能，但是ps911K的兩個直角面之間是一個沒有鈍邊的精確90°夾角。這意味著通光孔徑能延伸到整個表面，所以是需要更大通光孔徑的套用的理想選擇。它也具有更好的表面平整度和光學質量。
氟化鈣直角稜鏡
未鍍膜(180 nm - 8 µm)，對於要求180 nm至8 µm波長範圍內具有高透過率的套用，可以選擇氟化鈣直角稜鏡。氟化鈣材料折射率低，在180 nm至8 µm波長範圍內的折射率從1.35至1.51，同時也具有極高的雷射損傷閾值。氟化鈣也相當具有化學惰性，與氟化鋇、氟化鎂和氟化鋰等氟化物相比，擁有更加優越的硬度。
硒化鋅直角稜鏡
未鍍膜(600 nm - 16 µm)，硒化鋅在600 nm到16 µm範圍內使用的理想光學材料，它的特點是吸收率低(包括可見光中的紅光波段)且耐熱衝擊好。硒化鋅非常適合使用於10.6 µm工作的二氧化碳雷射器，包括使用氦氖雷射對準的二氧化碳雷射器。
當拿取光學元件時應該佩戴手套。當您使用硒化鋅的時候，這一點尤為重要，因為硒化鋅材料是有毒的。為了您的安全起見，請遵循所有特定的防禦措施，包括拿取稜鏡時佩戴手套，並在使用後徹底洗手。因為硒化鋅硬度低，需要小心操作，以免損壞這些稜鏡。
鍺直角稜鏡
未鍍膜(2 - 16 µm)，由於鍺具有寬透過範圍(2 - 16 µm)，而且在可見光譜不透明，所以適合紅外套用。這種材料對空氣、水、鹼和酸(硝酸除外)具有惰性。鍺的透光性能受溫度影響很大。鍺在100°C幾乎是不透光的，而在200°C是完全不透光的。
當您拿取光學元件時請戴手套。當您使用鍺的時候這一點尤為重要，因為鍺材料是有毒的。為了您的安全起見，請遵循所有合理的防禦措施，比如在拿取稜鏡時佩戴手套，並在使用後完全洗手。
