Penta Prisms-五角棱镜
五角棱镜是一种特殊的光学元件，具有五个等边的面，其中一个面为入射面，其余两个面为45°反射面，确保光线通过时实现精确的90°偏转，同时保持图像无旋转和镜面反射，广泛应用于光学仪器、摄影设备等领域。
主要优点: 精确的90°光束偏移、图像无旋转和镜面反射、稳定性高、高精度加工、多种应用场景。
主要应用领域: 光学仪器、平面性测量、科研领域、工业制造、航空航天领域、医疗领域、其他领域。
基本结构与特性
五角棱镜，顾名思义，其形状为五边形，具有特定的角度和光学性质。其主要特性是无论入射光在第一面上的角度如何，出射光都能将入射光转向一个固定的角度（90°）。与直角棱镜不同，五角棱镜所成的象既无旋转也无镜面反射，这为其在多种应用场景下提供了独特的优势。
工作原理
五角棱镜的工作原理基于光的反射和折射。当光线从90°角的任一面垂直入射时，它会经过两个45°角的面反射，并从另一个90°角的面出射。入射光线和出射光线之间的夹角等于90°，从而实现了光束的90°转向。
应用领域
五角棱镜被广泛应用于多个领域。在照相机中，它常被用作取景器的关键组件，帮助摄影师准确构图。在图像观察系统和测量仪器中，五角棱镜同样发挥着重要作用。近年来，五角棱镜在大平面的平面性测量中也表现出了其独特的价值。通过旋转五角棱镜并观察出射光线在垂直面或水平面内扫出的平面，可以精确测量大平面的平面性。特别是在房屋建设、大工程建设等领域，这一应用简单方便且精度高。在科研领域，五角棱镜在光谱分析、激光干涉测量等方面也有广泛应用，为科研人员提供了精确的数据支持。在工业制造领域，五角棱镜被用于激光切割、焊接等高精度加工过程，提高了生产效率和产品质量。
技术指标与规格
五角棱镜的材料可以括各种冕牌、火石、石英玻璃等，这些材料的选择会影响其光学性能和适用性。表面面形精度和表面疵病等级是衡量五角棱镜质量的重要指标，通常要求表面面形精度达到λ/4 @ 633nm，表面疵病等级在II—III之间。五角棱镜的尺寸公差和光束偏向角也是其技术指标的一部分，这些参数会根据具体的应用需求而有所不同。为了增强五角棱镜的性能和耐用性，其反射面通常会镀上铝膜并涂上黑漆，而折射面则镀上MgF2单层防反射膜。
加工与注意事项
五角棱镜的加工需要高精度的设备和工艺，特别是在控制45°角的角度精度方面需要特别注意。因为45°角的误差对五角棱镜的性能有着重要影响。在加工过程中，还需要注意材料的选择和折射率的一致性，以确保五角棱镜的性能稳定可靠。
主要优点
精确的90°光束偏移：五角棱镜的核心特性是其能够使光线精确地偏转90°，这一特性对于需要精确控制光线方向的应用至关重要。与一次反射的直角棱镜相比，五角棱镜不受棱镜安装误差的影响，能够保持稳定的90°光束偏移，无需考虑入射光线的方向。这种精确性使得五角棱镜成为定义光学系统直角的最佳光学工具之一。
图像无旋转和镜面反射：与直角棱镜不同，五角棱镜在改变光束方向时不会造成图像的旋转或镜面反射。这意味着经过五角棱镜处理后的图像仍然保持其原始状态，没有发生任何扭曲或变形。这一特性对于需要保持图像完整性和准确性的应用尤为重要。
稳定性高：由于五角棱镜的单片设计，相比由两个反射镜组成的系统，它更加稳定。稍微移动棱镜不会对反射光线造成太大的影响，这使得五角棱镜在各种应用环境中都能保持稳定的性能。
高精度加工：五角棱镜的加工精度对其性能至关重要。现代制造技术能够确保五角棱镜的角度精度和表面质量达到非常高的水平。例如，五角棱镜的角度公差可以达到60°±3弧分钟，表面质量可以达到60/40 S/D标准。这种高精度加工保证了五角棱镜在实际应用中的可靠性和准确性。
多种应用场景：五角棱镜的广泛适用性是其另一个重要优点。它可以用于照相机的取景器、图像观察系统、测量仪器等多种应用场景。此外，五角棱镜还可以用于大平面的平面性测量，如房屋建设、大工程建设中的平面性测量等。这些应用场景展示了五角棱镜的多样性和灵活性。
应用领域
光学仪器：
五角棱镜在照相机的取景器中起到了关键作用，确保摄影师能够准确构图。在图像观察系统中，五角棱镜也被广泛应用，帮助用户清晰地观察图像。在测量仪器中，五角棱镜的高精度角度特性和稳定性使其成为理想的测量元件。
平面性测量：
五角棱镜被用于大平面的平面性测量。例如，在房屋建设、大工程建设中，通过旋转五角棱镜并观察出射光线在垂直面或水平面内扫出的平面，可以精确地测量大平面的平面性。
科研领域：
在光谱分析、激光干涉测量等方面，五角棱镜为科研人员提供了精确的数据支持。其高精度的角度控制和稳定的性能使得实验结果更加可靠。
工业制造：
在激光切割、焊接等高精度加工过程中，五角棱镜确保了激光束的准确引导和定位，提高了生产效率和产品质量。
航空航天领域：
五角棱镜在航空航天领域的应用包括导航、通信等关键任务。其精确的角度控制和稳定性对于确保航空航天器的正常运行至关重要。
医疗领域：
在医疗领域，五角棱镜可用于激光手术、光学诊断等方面。通过精确控制激光束的方向和位置，医生可以更准确地进行治疗和诊断。
其他领域：
随着科技的不断发展，五角棱镜在生物、环保、新能源等新兴领域的应用也在不断拓展。例如，在生物领域，五角棱镜可用于生物样本的观察和分析；在环保领域，可用于空气和水质的监测；在新能源领域，可用于太阳能光伏板的制造和测试等。
基本参数
| 参数 | 描述/规格 |
| 材料 | N-BK7, UV Fused Silica |
| 尺寸范围 | 未提供 |
| 尺寸公差 | ±0.2mm |
| 表面质量 | 60/40 S/D |
| 清晰孔径 | >90% |
| 平整度 | <λ/4 @ 632.8nm |
| 角度公差 | <30弧秒 |
| 倒角 | 保护性 <0.5mm x 45° |
| 镀膜 | 铝反射镀膜（Protected Aluminum reflective coating）<br>单层氟化镁（MgF2）抗反射镀膜（AR coating）<br>或定制镀膜 |
