Wedge Prism-楔形棱镜

楔形棱镜是一种特殊的光学元件,具有两个不平行的平面,能够改变光线的方向和偏折角度,广泛应用于分束、成像、光谱学和激光系统等领域,以实现精确的光束控制和调整

主要优点:光束控制能力强、光路调整灵活、应用广泛、精确度高、材料多样、镀膜技术增强性能。

主要应用领域:激光技术、光学仪器、光谱分析、精密测量、其他领域。

基本结构与原理:

楔形棱镜通常由两个不平行的平面构成,这两个平面之间存在一定的倾斜角度。当光线通过楔形棱镜时,由于两个平面的角度差异,光线在每个平面上的反射和折射角度也会不同,从而导致光线的方向发生改变。这种特性使得楔形棱镜在光学系统中具有广泛的应用价值。

主要特性:

折射性质:当光线从空气进入玻璃(棱镜材质),然后再从玻璃进入空气时,由于两种介质的折射率不同,光线会发生折射。这种折射效果是楔形棱镜的重要特性之一,它使得光线在经过棱镜后方向发生改变。

光路调整:楔形棱镜可以用来改变光线的方向、实现光路的转向或聚焦等效果。这使得它在各种光学仪器中都有广泛的应用,如望远镜、显微镜等。

主要优点:

光束控制能力强:

楔形棱镜由于其特殊的楔形结构,能够有效地控制光束的方向和偏折角度。单个楔形棱镜可以对入射光路进行一定角度的偏移,而两个楔形棱镜组合使用时则可以实现更为复杂的光束控制。例如,在激光系统中,楔形棱镜可以将光束分成两束,一束反射,一束透射,从而实现对光束的精确分离和控制。

光路调整灵活:

楔形棱镜能够在一定范围内(如10°)调整出射光束的方向,为光学系统提供了极大的灵活性。当两个可旋转的楔形棱镜组合使用时,可以通过相对旋转来改变出射光束的方向,使其定位在一个以入射光为轴线的角锥体内任意方向。

 精确度高:楔形棱镜的精度和角度公差控制精确,如角度公差可达±3 arcmin,屋脊角度公差高达3 arc seconds,90°角度公差为±2 arcmin或±5 arcsec。这些精确的控制保证了楔形棱镜在光学系统中的稳定性和可靠性。

材料多样:

楔形棱镜可由不同类型的材料制成,如玻璃材质(如N-BK7、UVFS等)或石英材质,每种材料都适用于特定的应用需求。根据不同的应用环境,可以选择具有不同折射率、透过率和机械强度的材料。

镀膜技术增强性能:

楔形棱镜的表面可以通过镀膜技术来增强其性能,如减反膜用于减少不必要的反射,偏振膜用于控制光的方向等。这些镀膜技术可以进一步提高楔形棱镜的光学性能和稳定性。

应用领域:

激光技术:

楔形棱镜在激光技术中扮演关键角色,用于调整激光光束的方向、聚焦和扩束。通过改变楔形棱镜的角度和位置,可以实现激光光束的精确控制。激光光束因其良好的方向性和单色性,结合楔形棱镜的折射效应,可以精确地改变光束的传播方向,满足各种激光应用的需求。

光学仪器:

在显微镜中,楔形棱镜可用于调整物镜和目镜之间的光路,使得观察者能够清晰地看到显微镜下的物体。在望远镜中,楔形棱镜可用于调整光线的入射角度,优化望远镜的观测效果。楔形棱镜还广泛应用于其他光学仪器中,如光谱仪、干涉仪等,以实现特定的光学效果和功能。

光谱分析:

楔形棱镜在光谱分析领域也有重要应用。通过楔形棱镜的折射作用,可以将光分离成其组成波长,实现光谱的分离和分析。这种技术广泛应用于化学分析、天文学和遥感等领域,帮助科学家们深入了解物质的组成和性质。

精密测量:

楔形棱镜的高精度和稳定性使其适用于精密测量领域。例如,在房屋建设、大工程建设中的平面性测量中,楔形棱镜可以提供准确的光学参考。同时,在照相机的取景器、图像观察系统或测量仪器中,楔形棱镜也发挥着重要作用。

其他领域:

楔形棱镜还应用于惯性导航、激光测距、医疗卫生、环保、化工和电子等领域,为各种需要精确控制和调整光线的系统提供关键支持。

基本参数:

参数 规格
材料 N-BK7
直径 25.4mm +0.0/-0.3mm
尺寸公差 ±0.15mm
表面质量 40/20 S/D
设计波长 633nm
清晰孔径 >80% 的直径
表面平整度 <λ/10@633nm
角度公差 ±30 arc sec
薄边厚度 3.0mm
镀膜选项 未镀膜;<br>350-700nm 抗反射镀膜;<br>650-1050nm 抗反射镀膜;<br>1050-1700nm 抗反射镀膜