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直角棱镜的工作原理是什么呢?

作者:时间:2019-11-22 11:14:251585 次浏览

直角棱镜是一种采用了90°概念而设计成的一种棱镜,主要用于各种光学仪器及光学成像领域,用于弯曲图像路径或者90°转折光线。直角棱镜可产生翻转或回转的左旋性图像,这将取决于棱镜的方向,将两个直角棱镜结合使用即可用于图像或光束偏移应用,这些棱镜又称为图像反射或反射棱镜。今天我们具体来看看直角棱镜的工作原理有哪些呢?

直角棱镜的工作原理我们来通过一下几张图具体来了解一下吧,图(a)是平面镜光线垂直入射的状态,光线自原路返回;当光线在俯仰或方位方向成α角入射时,光线成2α角反射。

图(b)当α角较大或反光镜与准直仪的距离较远时,反射光不能进入准直仪器的物镜,无法接收到反射光;当只有部分反射光能进入物镜时,反射像就会变暗。要解决这个问题,就需加大准直仪器的通光口径,而增大口径,意味着成本增高,仪器的体积、重量增大,使用也不方便。

图(c)是采用直角棱镜用作反光镜,光线垂直入射的情况,当光线平行返回时,θ角为45°,当光线成α角入射时,图(d),在平行光路中,对反射面1法线的入射角为θ+α,光线成θ+α角射至反射面2,对反射面2法线的入射角为θ-α,光线成θ-α角出射,因此出射角亦为α角,即出射光与入射光仍平行。

在具有较大入射角α且α角变化时,出射光仍与入射光平行,能获得反射像,而且反射像在俯仰方向是不动的。因此,直角棱镜是单向敏感的反射镜,用直角棱镜作反光镜,具有单向敏感的特点,但是其制造要求及安装要求是很高的。

另外在制造直角棱镜时,90°屋脊角的误差将产生俯仰方向的双像,两反射面的平面度误差,特别是较长的直角棱镜的弯曲,将引起使用棱镜不同部位时产生的方位误差。

还有直角棱镜在安装的时候,要保证直角棱镜的棱线水平度,否则在斜瞄时将引起方位误差,直角棱镜的棱线水平度是直角棱镜用作反光镜时的一项特殊光学特性。

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