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常用棱鏡

棱鏡的分類主要是根據(jù)其形狀和用途進行分類，而根據(jù)其形狀進行分類時時常以其主截面的形狀進行分類，因此這種分類方式分出的棱鏡種類五花八門十分之多。本文主要介紹了按照棱鏡的性質(zhì)和用途分類中在光學系統(tǒng)中常常用到的幾種棱鏡。

1.    偏振分光棱鏡

偏振分光棱鏡能把入射的非偏振光分成兩束垂直的線偏光。其中P光完全通過，而S光以45°角被反射，出射方向與P光成90度。此偏振分光棱鏡由一對高精度直角棱鏡膠合而成，其中一個棱鏡的斜邊上鍍有偏振分光介質(zhì)膜。

2.    直角棱鏡

直角棱鏡通常用來轉(zhuǎn)折光路或者將光學系統(tǒng)所成的像偏轉(zhuǎn)90°。根據(jù)棱鏡的方位不同，成像可為左右一致而上下顛倒與左右不一上下一致。直角棱鏡也可用于合像、光束偏移等應用。直角棱鏡使用時，通常鍍一些光學膜。 直角棱鏡本身有較大的接觸面積以及有45°，90°這樣典型的角度，所以，和普通的反射鏡相比， 直角棱鏡更容易安裝，對機械應力具有更好的穩(wěn)定性和強度。它們時常被應用于各類裝置和光學器件中。

3.    三棱鏡

三棱鏡是光學上橫截面為三角形的透明體。它是由透明材料作成的截面呈三角形的光學儀器，屬于色散棱鏡的一種，能夠使復色光在通過棱鏡時發(fā)生色散。

4.    等邊棱鏡

等邊分散棱鏡把一束光分散成不同的顏色，被用于光譜分析實驗和儀器之中。當一束光傾斜入射到第一面時，由于玻璃的折射率和波長有關，其不同顏色的光折射不同的角度，這樣在另一側便出現(xiàn)一個光譜。

頂角為60°時，可以兼得最大分散和最少反射損失。色散能力越高或阿貝數(shù)越小的玻璃，產(chǎn)生的角色散越大。

5.    道威棱鏡

道威棱鏡是一種像旋轉(zhuǎn)器。光線經(jīng)過此棱鏡后，此像被顛倒180°。另外，使此棱鏡以其光軸為軸旋轉(zhuǎn)時，像的旋轉(zhuǎn)角為棱鏡旋轉(zhuǎn)角的兩倍。一般而言，道威棱鏡是利用臨界角原理實現(xiàn)內(nèi)部全反射，所以其視場角有限。同時，保持反射面清潔和使用平行光對于道威棱鏡而言也十分重要。

6.    五角棱鏡

五角棱鏡是光束定角度(90°)轉(zhuǎn)向器之一。它有兩個用途：其一是，不管第一面上的入射角是多少，出射光均將入射光轉(zhuǎn)向一定角度(90°)；其二是，它和直角棱鏡不同，所成的像既無旋轉(zhuǎn)也無鏡面反射。五棱鏡常被應用于照相機的取景器、圖像觀察系統(tǒng)或測量儀器中。

7.    屋脊棱鏡

兩個互相垂直的反射面稱為屋脊面，而帶有屋脊面的棱鏡稱為屋脊棱鏡。

屋脊棱鏡體積較小而且可以使物鏡和目鏡位于一條直線上，因此常用于極緊湊的雙筒鏡。在不改變光軸方向和主截面內(nèi)成像方向的條件下，增加一次反射，使系統(tǒng)總的反射次數(shù)由奇數(shù)次變成偶數(shù)次，從而達到物像相似的要求。

屋脊棱鏡關鍵在于存在屋脊面，所謂屋脊面就是光路里面會遇到一個屋脊形的由兩個反射面夾起來的反射面，兩個面的棱在光路正中，所以有的屋脊棱鏡可以看到中間有條分界線，其實也可以理解為把光束分成兩半再拼合起來。把兩個鏡子組成一個直角就形成了一個屋脊面，一個最常用的別漢棱鏡原理要反射6次。相應的、還有一種現(xiàn)代蔡司望遠鏡常用的abbe棱鏡，也是一種屋脊棱鏡，長度稍大，但是只要4次反射，而且不需要鍍反光層，所以效率比別漢棱鏡高而和普通的保羅棱鏡差不多。

8.    角錐棱鏡（保羅棱鏡）

保羅棱鏡又叫普羅棱鏡，是光學上使用于光學儀器中，用來修改影像取向的一種折射式三棱鏡。光線由三棱鏡中最大的長方形面進入，經(jīng)過斜面的兩次全反射，再穿透原來的入射平面射出。因為光線只是以正常的狀態(tài)進出，三棱鏡并未發(fā)生色散的作用。但是經(jīng)過保羅棱鏡的影像會被翻轉(zhuǎn)180°，并且會向原來進入的方向行進，也就是行進的方向也改變了180°。但是因為圖像經(jīng)過兩次的反射，所以偏手性是不改變的。

保羅棱鏡最常被以雙保羅棱鏡的組合來成對使用，第二個棱鏡相對于第一個被旋轉(zhuǎn)90°。讓光線穿越這樣安置的兩片三棱鏡，棱鏡系統(tǒng)的凈效應是入射的光線被平行的改變行進方向，影像被旋轉(zhuǎn)180°，偏手性依然沒有變化。