分光镜是什么?

  分束器是一种将一束光束(光速)分成两束的光学元件。

在光路图上,分束器有时缩写为 BS 或 B/S。当光穿过分光镜时,它会按照分光镜设计的比例分成透射光和反射光。该比例可以从 1:1 到 2:8 不等。

具体来说,一比一镜子有时被称为半镜。通常该比例是固定的,但通过将其与波片或其他装置结合,可以创建可任意划分的装置。分离的光还可以再次穿过分光器并重新组合。

分光镜应用

分光镜主要用于照相机和显微镜等光学仪器。分光镜有两种类型:一种是由两个直角棱镜粘合在一起构成的“立方体型”;另一种是由涂有特殊涂层的薄玻璃制成的“板型”。

荧光光学显微镜经常使用板式分束器。当想要使光学系统紧凑,或想要使透射光和反射光的光路长度一致时,使用立方体类型。一般来说,立方体的价格比较贵,板状的价格比较便宜。

分光镜原理

分束器可以通过使用介电多层膜反射一部分光将一束光分成两束。分光镜有两种形状:立方体和板状,其工作原理根据形状而不同。

1. 立方体类型

立方体分束器由两个直角棱镜组成,在粘合表面上粘合有一层称为电介质多层层压板的光学涂层。通过调整电介质多层膜的厚度,可以改变反射光与透射光的比率。立方体型的特点是,光在分光镜上的入射角为0度。这会导致入射光在同一轴上反射,并作为杂散光沿光源方向返回。

2. 板型

板型是在平板玻璃上沉积一层电介质多层膜。平板型由于以45度角入射光线,因此不易像立方体型那样产生杂散光,但透过光发生折射后射出,与反射光的光路存在差异。因此,光学系统的对准非常重要,必须小心,因为频繁插入和移除很容易导致轴错位。

分光镜类型

根据反射光束的偏振特性,分束器有两种类型:

1. 非偏振分光镜(NPBS)

非偏振分束器只是简单地分裂光束,没有极性。它们用于各种光学仪器应用,在显微镜和干涉光学系统中是不可缺少的。

通常,反射面基涂层,而透明面则没有任何涂层。因此,必须小心,因为如果输入路径不正确,两个分裂光束的强度将有很大差异。如上所述,当透射光与反射光的比例为 1:1 时,它被称为半反射镜,并且还用于同轴落射照明(一种检查照明)。通过使用同轴下拉照明,您可以有效地拾取来自拍摄对象的镜面光,从而获得清晰的图像。

2. 偏振分束器(PBS)

这是一个分光器,将光束分成 S 偏振光和 P 偏振光。用于半导体、液晶曝光设备、干涉光学系统、各种测量仪器。利用其透射P偏振光、反射S偏振光的特性,用作从非偏振状态产生偏振状态的元件。它们的消光比很高,通常在 1,000:1 左右,但这取决于产品。

通过结合偏振光束分光器和波片,可以按照任何所需的比例分离光线。穿过四分之一波片的线性偏振光的偏振角可以根据波片的角度而改变。通过在光路中的波片之后放置偏振光束分光器,可以创建能够使用光束分光器通过调整波片的角度来分离具有任意强度比的光束的装置。