分光器的基础知识

什么是分光束器？

分束器是一种光学元件，将单束光束（光速）分离成两束。

分光器在光路图中有时缩写为BS或B/S。当光线通过分束器时，可以根据分束器设计的比例分为透射光和反射光。该比例可以从1比1或2到8不等。

特别地，一对一的物体有时被称为半镜。通常，比例是固定的，但可以通过与波片结合，制造出可以任意分割的装置。此外，分离的光还可以通过分光器重新组合。

分束器的应用

分束器主要用于光学设备，如相机和显微镜。分束器包括由两个直角棱柱组成的“立方体"和带有特殊涂层的“板式"，覆盖在薄玻璃上。

荧光光学显微镜通常使用板式分光镜。立方体类型用于使光学系统更紧凑，或希望对齐光路中透射光和反射光的数量。一般来说，立方体型通常更昂贵，而板型则更便宜。

分束器的原理

分束器可以通过反射部分光线穿过介电多层层，将束流分成两部分。分束镜可以塑形为立方体和板状，原理因形状而异。

1. 立方体类型

立方体形分光镜由两个直角棱镜与称为介质多层的光学薄膜结合而成。通过调节介质多层的厚度，可以改变反射光和透射光的比例。立方体类型的特点是光线入射分光镜的角度为0度。因此，反射发生在入射光的同轴侧，这些光可能以散射光的方向返回光源方向。

2. 车牌类型

板型在平面玻璃板上沉积介电多层薄膜。由于板型进入光线角度为45度，难以像立方体型那样产生杂散光，但透射光会折射并发射，导致光程与反射光产生差异。因此，光学系统的对准非常重要，频繁插入和拆卸容易导致轴线错位，因此需谨慎。

分束器的类型

根据反射光束的偏振特性，分光镜分为两种类型：

1. 非极性分束器（NPBS）

非极性分束器仅是分束，没有极性。它被广泛应用于光学仪器，并且在显微镜和干涉光学中不能缺少。

通常，反射面编码铬，透射面无物。因此，如果入射路径错误，两束分开的光强会增加，需谨慎。如上所述，当透射光与反射光的比例为1：1时，称为半镜，也用于同轴回射照明，即检查灯之一。通过使用同轴落光灯，可以高效捕捉物体正反射光，获得美丽的图像。

2. 偏振分束器（PBS）

这是一种分光镜，用于将光束分离为S偏振和P偏振光。它被用于半导体和液晶光刻设备、干涉光学以及各种测量仪器中。P偏振通过，S偏振作为元件，利用反射特性将偏振态从非偏振态转化为偏振态。消光比很高，具体取决于产物，通常约为1000：1。

通过将偏振分光器和波片结合，可以将光分成任意比例。通过1/4波片的光线偏振可以根据波片的角度改变偏振角度。如果在波片光路后方安装偏振分束器，可以通过调整波片角度，制造出可以与分光镜任意强度比分割光束的装置。