n-bk7高精度直角棱鏡 透鏡 反折射光學(xué)棱鏡 光學(xué)分光棱鏡 |
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加工定制是 型號hk-0012 材質(zhì)bk7--k9 外形尺寸50*50*500mm(mm) mm 適用范圍50*50*500mm 裝箱數(shù)100 品牌瑞視 規(guī)格20*20*100mm,30*30*100mm,50*50*100mm,50*50*500mm,30*30*50mm 展開 n-bk7高精度直角棱鏡 透鏡 反折射光學(xué)棱鏡 光學(xué)分光棱鏡 點我去除廣告 棱鏡簡介 制造|光線與折射|圖像旋性/同位|類型|選擇指南 ![]() ![]() ![]() 圖1:通過棱鏡實現(xiàn)色散 [請查看大圖] 棱鏡是實心的玻璃光學(xué),經(jīng)過磨砂和拋光成幾何與光學(xué)明顯的形狀。角度、位置和光學(xué)平晶數(shù)量有助于定義類型和功能。艾薩克· 牛頓爵士示范的一個***受認可的棱鏡使用,包括將一束白光源分散到其組件顏色(圖1)。利用此應(yīng)用的設(shè)備是折射儀和光譜元件。由于這一初步發(fā)現(xiàn),棱鏡已在系統(tǒng)中用于“折射”光纖,將系統(tǒng)“折疊”成一個較小的空間,改變圖像的方向(也稱為旋性或同位),以及合并或分割光束的部分反射面。這些用途在利用望遠鏡、放大鏡、測量儀器和許多其他應(yīng)用中非常普遍。 棱鏡的一個顯著特點是能夠模仿作為一個平面鏡系統(tǒng),來模擬棱鏡媒介中的光反射。更換反射鏡組件可能是***有用的棱鏡應(yīng)用,因為它們都折射或折疊光線和改變圖像同位。要實現(xiàn)類似單個棱鏡的效果,通常需要使用多個反射鏡。因此,用一個棱鏡來代替幾個反射鏡可減少潛在的校準錯誤,提高準確性和減少系統(tǒng)的規(guī)模和復(fù)雜性。 棱鏡制造 在鉆研棱鏡的理論之前,先思考其制造過程。為了能夠在大多數(shù)應(yīng)用中成功使用,制造棱鏡時必須符合非常嚴格的公差和精度。由于形狀、大小和***重要反射面數(shù)量的變異,大規(guī)模的自動化過程對于棱鏡制造是完全不可行的。此外,大多數(shù)高精度棱鏡往往傾向于少量制造,意味著自動化過程是不必要的。 首先,取得一塊符合特定等級和玻璃類型的玻璃(稱為“玻璃毛坯”)。然后磨砂這塊玻璃,或通過一個金屬金剛石砂輪生成接近完成的產(chǎn)品。大多數(shù)的玻璃都會從這個階段去除,形成平坦但仍然粗糙的表面(圖2a)。此時,即將成為棱鏡的尺寸已非常接近所需的規(guī)格。接著,是去除表面的表面下裂痕的細磨過程;這一階段稱為精磨。個階段遺留的刮痕將會在第二個階段中去除(圖2b)。精磨處理之后,玻璃表面應(yīng)出現(xiàn)混濁和不透明。在首兩個階段中,棱鏡表面必須潮濕,以便加快玻璃移除和防止玻璃本身過熱。 第三階段包括根據(jù)規(guī)格要求將棱鏡拋光到指定的精度。在這個階段中,玻璃將摩擦用“研磨漿”濕潤的聚氨酯拋光器,此“研磨漿”是通常包含混合水與浮石或氧化鈰的光學(xué)拋光化合物(圖2c)。拋光階段的確切時間,非常依賴于要求的鏡面規(guī)格。一旦完成拋光,即可開始倒角。在這第四個階段中,棱鏡的邊緣將經(jīng)過一個旋轉(zhuǎn)的鉆石板,將上述步驟中形成的尖銳邊緣稍微磨鈍(圖2d)。倒角之后,成品棱鏡將進行清理、檢查(通過手動和自動兩種方式),以及在必要時進行減反(ar)和/或金屬反射鍍膜,以進一步幫助提高整體透射率和/或反射率。雖然過程因為棱鏡上的反射面數(shù)量而需要更積極參與并可能需要更多的循環(huán)或操作,但生成、平滑、拋光和倒角階段在圖2a - 2d中都有大致的概述。 ![]() 圖2a:棱鏡制造過程:粗磨階段 [請查看大圖] ![]() 圖2b:棱鏡制造過程:精磨階段 [請查看大圖] ![]() 圖2c:棱鏡制造過程:拋光階段 [請查看大圖] ![]() 圖2d:棱鏡制造過程:倒角階段 [請查看大圖] 在制造棱鏡的整個過程中,需要不斷調(diào)整和固定進行中的每個鏡面。將棱鏡固定到位涉及兩個方法之一:阻止和接觸。阻止需要將棱鏡排列在注入熱蠟的金屬工具中。另一方面,接觸是一個在室溫下進行的光學(xué)粘合過程,通過其范德瓦爾斯交互作用將兩個清潔的玻璃表面緊固在一起。接觸方法在要求高精度公差時使用,因為它不需要在生成、平滑或拋光階段中進行其他調(diào)節(jié)來考慮棱鏡表面和接觸塊之間的蠟厚度。 在棱鏡制造過程的每一個階段中,從產(chǎn)生到阻止和接觸,都需要一位熟練的驗光師手動檢查和調(diào)整正在處理的棱鏡表面。因此,它需要注入非常大的勞力,而且要求經(jīng)驗和技巧來完成。整個過程通常需要相當大量的時間、工作和專注。 理論:光線與折射 了解棱鏡如何工作是決定哪種類型的棱鏡***適合某個特定應(yīng)用的關(guān)鍵。為此,重要的是首先了解光與光學(xué)表面的相互作用。這種相互作用可通過斯涅爾的折射定律說明: ![]() 其中n1是入射媒介的指數(shù),θ1是入射光線的角度,n2是折射/反射媒介的指數(shù),以及θ2是折射/反射光線的角度。斯涅爾定律說明當光線經(jīng)過多個媒介時,入射角和投射角之間的關(guān)系(圖3)。 ![]() 圖3:斯涅爾定律和內(nèi)部全反射理論 [請查看大圖] 棱鏡的顯著能力是不需要特殊鍍膜即可反射光線路徑,例如在使用反射鏡時則需要使用這些鍍膜。此功能通過一種稱為全部內(nèi)反射(tir)的現(xiàn)象來實現(xiàn)。tir在入射角(從正常測量的入射光線角度)大于臨界角θc時發(fā)生: ![]() 其中n1是光線產(chǎn)生時媒介的折射率,n2是光線出射時媒介的折射率。重要的是,需要知道tir只有當光從高指數(shù)媒介傳輸?shù)降椭笖?shù)媒介時發(fā)生。 在臨界角,折射角等于90°。參考圖3,將發(fā)現(xiàn)tir只在當θ超出臨界角時發(fā)生。根據(jù)斯涅爾定律,如果該角度在臨界角之下,則透射將連同反射一起發(fā)生。如果棱鏡面不符合所需角度的tir規(guī)格,則必須使用反射鍍膜。這就是為什么有些應(yīng)用需要鍍膜版本的棱鏡,在其他應(yīng)用中可以無需鍍膜即可良好工作的原因。 理論:圖像旋性/同位 ![]() 圖4:右旋性或偶數(shù)同位 [請查看大圖] ![]() 圖5:左旋性或奇數(shù)同位 [請查看大圖] 通過棱鏡成像的一個重要方面是圖像旋性(同位),亦指圖像的方向。這在每次光線路徑射到平面鏡、任何平面反射面,或產(chǎn)生tir的棱鏡表面角度時出現(xiàn)。共有兩種類型的旋性:左和右。右旋性(圖4)描述圖像經(jīng)歷偶數(shù)反射次數(shù),導(dǎo)致可在至少一個位置清晰閱讀(假設(shè)圖像是文本)的情況。左旋性(圖5)描述圖像經(jīng)歷奇數(shù)反射次數(shù),導(dǎo)致圖像位置不規(guī)則,相當于在反射鏡中所看到的情況。 除了同位,還有三種不同類型的圖像變化(圖6)。倒位是指水平軸上的圖像翻轉(zhuǎn),而逆轉(zhuǎn)是指垂直軸上的圖像翻轉(zhuǎn)。當兩者同時進行時,就會發(fā)生180°的圖像旋轉(zhuǎn),因此沒有同位變化。思考同位的另一種方法,是將它定義為通過針對朝著任何物體或圖像光學(xué)空間的傳播方向回顧來決定(圖7)。 使用棱鏡時,需考慮以下四點: 圖像旋性會在每次圖像反射時改變。 沿反射面平面的任何點,和從物體及其圖像等距離。 可將斯涅爾定律應(yīng)用到所有表面。 測試圖像旋性/同位時,使用非對稱字母,如r、f或q。避免使用如x、o、a等字母。 ![]() 圖6:倒位(頂部)、逆轉(zhuǎn)(中間)、旋轉(zhuǎn)(底部)[請查看大圖] ![]() 圖7:決定同位的方式 [請查看大圖] 棱鏡類型 共有四種主要類型的棱鏡:色散棱鏡、偏轉(zhuǎn)或反射棱鏡、旋轉(zhuǎn)棱鏡和偏移棱鏡。偏轉(zhuǎn)、偏移和旋轉(zhuǎn)棱鏡常用于成像應(yīng)用;擴散棱鏡專用于色散光源,因此不適合用于要求優(yōu)質(zhì)圖像的任何應(yīng)用。 ![]() 圖8:通過棱鏡實現(xiàn)色散 [請查看大圖] 色散棱鏡 根據(jù)棱鏡基片的波長和反射率,棱鏡色散取決于棱鏡的幾何及其折射率色散曲線。***小偏向角決定入射光線和投射光線之間的***小夾角(圖8)。綠色光的波長偏離超過紅色,藍色比紅色和綠色多;紅色通常定義為656.3nm,綠色為587.6nm和藍色為486.1nm。 偏轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)和偏移棱鏡 偏轉(zhuǎn)光線路徑的棱鏡,或?qū)D像從其原始軸偏移,在很多成像系統(tǒng)中很有幫助。光線通常在45°、60°、90°和180°角度偏轉(zhuǎn)。這有助于聚集系統(tǒng)大小或調(diào)整光線路徑而不影響其余的系統(tǒng)設(shè)置。旋轉(zhuǎn)棱鏡,例如道威棱鏡,用于旋轉(zhuǎn)倒位后的圖像。偏移棱鏡保持光線路徑的方向,還會將其關(guān)系調(diào)整為正常。 棱鏡選擇指南 為了幫助您選擇適用于特定應(yīng)用的棱鏡,請考慮以下***常用于光學(xué)、成像和光電工業(yè)的選擇指南。 棱鏡選擇指南 名稱 - 類型 功能和應(yīng)用 等邊棱鏡- 色散 ![]() ![]() [請查看大圖] 功能 將白光源分散到其組件顏色 應(yīng)用 光譜學(xué) 電信 波長分開 利特羅棱鏡- 色散、偏轉(zhuǎn) ![]() ![]() [請查看大圖] 功能 未鍍膜:將白光源分散到其組件顏色 鍍膜:將光線偏轉(zhuǎn)60° 圖像為右旋性 應(yīng)用 光譜學(xué)(未鍍膜 多光譜激光系統(tǒng)調(diào)節(jié)(鍍膜) 直角棱鏡- 偏轉(zhuǎn)、偏移 ![]() ![]() [請查看大圖] 功能 將光線偏轉(zhuǎn)90° 圖像為左旋性 組合用于圖像/光束偏移 應(yīng)用 內(nèi)鏡 顯微鏡 激光校準 醫(yī)療儀器 五角棱鏡- 偏轉(zhuǎn) ![]() ![]() [請查看大圖] 功能 將光線偏轉(zhuǎn)90° 圖像為右旋性 應(yīng)用 視覺瞄準 投影 測量 顯示系統(tǒng) 半五角棱鏡- 偏轉(zhuǎn) ![]() ![]() [請查看大圖] 功能 將光線偏轉(zhuǎn)45° 圖像為右旋性 應(yīng)用 佩肯正像鏡組件 阿米西屋脊棱鏡- 偏轉(zhuǎn) ![]() ![]() [請查看大圖] 功能 將光線偏轉(zhuǎn)90° 圖像為右旋性 應(yīng)用 顯微鏡 望遠鏡目鏡 阿米西屋脊棱鏡- 偏轉(zhuǎn) ![]() ![]() [請查看大圖] 功能 將光線偏轉(zhuǎn)45° 圖像為右旋性 應(yīng)用 顯微鏡 望遠鏡目鏡 回射器(三角棱鏡)- 偏轉(zhuǎn)、偏移 ![]() ![]() [請查看大圖] 功能 將光線偏轉(zhuǎn)180° 圖像為左旋性 不論棱鏡的方向如何,將進入棱鏡面的任何光束反射回其本身。 應(yīng)用 干涉測量 軸線校準 測距 激光追蹤 精密校準 楔形棱鏡- 偏轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn) ![]() ![]() [請查看大圖] 功能 單獨使用可將激光光束偏轉(zhuǎn)至一定的角度 組合使用兩個棱鏡可創(chuàng)建變形棱鏡組以進行光束整形 應(yīng)用 光束偏轉(zhuǎn) 可調(diào)諧激光 不規(guī)則形狀成像 林業(yè) 菱形棱鏡- 偏移 ![]() ![]() [請查看大圖] 功能 偏移光軸而不改變旋性 方向保持不變(沒有光線偏轉(zhuǎn) 應(yīng)用 放大鏡 測距器 激光儀器 道威棱鏡- 旋轉(zhuǎn) ![]() ![]() [請查看大圖] 功能 未鍍膜:將圖像旋轉(zhuǎn)棱鏡旋轉(zhuǎn)角度的兩倍 未鍍膜:圖像為左旋性 鍍膜:將進入棱鏡面的任何光束反射回其本身 鍍膜:圖像為右旋性 應(yīng)用 干涉測量 天文 模型識別 在檢測器后面或周圍的視角成像 變形棱鏡組- 擴束 ![]() ![]() [請查看大圖] 功能 在一個維度上擴展入射光束直徑 適合用于使橢圓形光束呈圓形 應(yīng)用 激光二極管激光擴束器 高清成像透鏡 勻光管- 勻光 ![]() ![]() [請查看大圖] 功能 均勻化非均勻光源 應(yīng)用 led照明器 微投影儀 激光散斑衰減器 oem照明 錐形均勻化柱狀導(dǎo)光管- 勻漿 ![]() ![]() [請查看大圖] 功能 均勻化非均勻光源,同時縮小輸出數(shù)值孔徑(na) 應(yīng)用 投影儀 微顯示中繼系統(tǒng) 本簡介提供棱鏡的制造過程及其相關(guān)理論的概述,以及有助于找到適用于任何應(yīng)用的棱鏡的選擇指南。有關(guān)直角棱鏡、屋脊棱鏡和組合棱鏡(如立方體分光器)的更深入信息,請參閱“棱鏡應(yīng)用范例”。 相關(guān)產(chǎn)品 ![]() 等邊棱鏡 ![]() uv熔融石英直角棱鏡 ![]() n-bk7五棱鏡 ![]() 施密特棱鏡 ![]() 半五角棱鏡 ![]() 道威棱鏡 ![]() 阿米西屋脊棱鏡 ![]() 標準分光棱鏡 |
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