Dove Prisms-道威棱镜

道威棱镜是一种特殊的光学元件,通过旋转可以精确控制光束的出射方向,实现图像的旋转、倒立或后向反射。它在科研、工业、医疗等多个领域有着广泛的应用。

主要优点: 图像旋转功能、光束方向控制、高透过率、逆反射性能、稳定性好、应用广泛、定制化程度高。

主要应用领域: 光学测量与检测、周视瞄准仪、光谱分析与仪器、彩色光学制品、望远镜与显微镜、角度测量与光学陀螺仪、定制光学系统。

 

结构与特点

形状:道威棱镜从外形上看类似于一个被削去顶角的直角棱镜。其底角通常为45°,这样的设计减轻了棱镜的重量并减少了杂散光的内部反射。

功能:光线经过道威棱镜后,图像会被颠倒180°。当棱镜以其光轴为轴旋转时,像的旋转角为棱镜旋转角的两倍。

原理:道威棱镜利用临界角原理实现内部全反射,因此其视场角有限。同时,为了保持最佳性能,保持反射面清洁和使用平行光非常重要。

工作原理

折射:当光线从空气进入道威棱镜时,会发生折射。由于道威棱镜的折射角为90度,入射光线在内部会沿着棱镜的两个侧面反射,并最终以90度偏离原来的传播方向。

反射:道威棱镜的两个侧面光线发生反射,但由于折射角是90度,所以光线会直接垂直反射,并不会发生侧向偏折。

光路翻转:由于折射和反射的作用,道威棱镜可以实现光路的翻转。具体来说,当光线从一个侧面进入道威棱镜时,经过反射和折射后,光线会从另一侧面垂直出射。这意味着入射光束的方向和出射光束的方向之间存在180度的翻转。

通用参数

材质:常见的道威棱镜材质包括H-K9L等高质量光学玻璃。有效孔径:通常大于90%,确保光束的有效传输。光洁度:如40/20,保证反射面的平滑度。面型:如λ/4@632.8nm,描述了表面的平整度。倒边:<0.2×45°,表示棱镜边缘的处理情况。镀膜:可根据需要定制镀膜情况,以满足特定应用的光学性能要求。

主要优点

图像旋转功能:

道威棱镜可以根据棱镜的旋转角度和光入射表面的不同,使图像发生旋转、倒立或后向反射。当棱镜绕其光轴旋转时,像的旋转角是棱镜旋转角的两倍,这一特性在需要精确控制图像方向的应用中非常有用。

光束方向控制:

通过旋转道威棱镜,可以精确控制光束的出射方向,这对于需要灵活调整光束路径的光学系统至关重要。

高透过率:

道威棱镜的内部透过率主要受到棱镜吸收率的限制,由于采用高质量的光学玻璃制造,其透过率较高,能够最大限度地减少光束在棱镜中的损失。

逆反射性能:

道威棱镜的逆反射性能使得光线在棱镜内部能够经过全反射而保持方向不变,这对于需要保持光束方向一致性的应用非常重要。

稳定性好:

道威棱镜的结构稳定,能够在各种环境条件下保持稳定的性能,这使得它在各种光学系统中都能够长期可靠地工作。

应用广泛:

道威棱镜在科研、工业、医疗等多个领域都有广泛的应用。例如,在科研实验中,它可用于光谱分析、光学测量等;在工业生产中,可用于激光加工、光学检测等;在医疗领域,可用于制作偏振显微镜等医疗设备。

定制化程度高:

道威棱镜可以根据具体需求进行定制,包括尺寸、形状、材质、镀膜等方面的定制,以满足不同应用场景的需求。

应用领域

光学测量与检测:

道威棱镜被广泛应用于需要精确测量和检测光路调节的设备中,如激光器、光学通信系统等。通过旋转棱镜的角度,可以改变光束的方向,从而实现对光路的精确调节和测量。

周视瞄准仪:

在周视瞄准仪中,道威棱镜起到关键的作用。当直角棱镜在水平面内旋转时,道威棱镜会以相同的角速度同向转动,确保在目镜中观察到的像的坐标方向不变。这使得观察者在直角棱镜旋转扫描时,可以不必改变位置,就能周视全景。

光谱分析与仪器:

道威棱镜具有分光作用,可以将入射光分散成不同颜色的光波,形成光谱线。因此,在分光仪器中,如分光计、光谱仪等,道威棱镜被用于分析物质的结构和化学成分。

彩色光学制品:

道威棱镜还能将光根据不同波长进行合成,将色散后的光波重新合并成白光或其他颜色光波。这在彩色光学制品中得到了广泛应用,如彩色窗户玻璃片、摄影滤镜等。

望远镜与显微镜:

道威棱镜在望远镜和显微镜中起到放大物体的影像的作用。光线经过道威棱镜时会发生折射,缩小所对应的角度,使得观察到的物体呈现放大的效果。

角度测量与光学陀螺仪:

道威棱镜的旋转作用也被广泛应用于角度测量和光学陀螺仪中。通过精确控制棱镜的旋转角度,可以实现高精度的角度测量和光学陀螺仪的稳定工作。

定制光学系统:

由于道威棱镜的定制化程度高,可以根据具体需求进行定制,因此在科研、工业、医疗等多个领域的定制光学系统中也有广泛应用。

基本参数

参数 描述 数值/范围
材料 N-BK7 N-BK7
尺寸公差 ±0.2mm ±0.2mm
表面质量 60/40 S/D 60/40 S/D
清晰孔径 >90% >90%
平坦度 <λ/4@632.8nm <λ/4@632.8nm
角度公差 <3弧分 <3 arc minutes
倒角 保护性<0.5mmx45° <0.5mmx45°
镀膜 无/定制 None/Custom