南阳宇宙光学百科︱光学棱镜的选型和常规指标介绍
棱镜的选型和常规指标介绍涉及多个方面，包括棱镜的类型、功能、材料、尺寸、光学性能以及表面镀膜等。以下是对棱镜选型和常规指标的详细介绍：
一、棱镜类型与功能
棱镜在光学系统中主要实现转折光路、转像、倒像和扫描等功能。根据工作原理和应用场景，棱镜大致可分为反射棱镜和折射棱镜两大类。
- 反射棱镜：将一个或多个反射面磨制在一块玻璃上，利用全反射原理和镀膜技术制成。反射棱镜种类繁多，形状各异，包括简单棱镜（如直角棱镜、等腰棱镜、五角棱镜、道威棱镜）、屋脊棱镜、椎体棱镜和复合棱镜等。反射棱镜主要用于改变光学系统光轴的方向或位置、改变成像方向用作转像系统、实现分光和合像等。
- 折射棱镜：根据光的折射原理工作，其工作面是两个折射面。折射棱镜的转向角随光线的入射角变化而变化，常用于光路转折和图像偏转。
二、常规指标介绍
1. 材料
棱镜材料常见的有K9玻璃、紫外熔融石英等。这些材料具有良好的光学性能和机械稳定性，适用于不同的光学系统。
2. 尺寸
棱镜的尺寸根据具体需求而定，包括长度、宽度、高度等。常规尺寸如5x5x5mm、10x10x10mm、25.4x25.4x25.4mm等，但实际应用中尺寸可能更加多样化。
3. 光学性能
- 透过率：棱镜的透过率是其重要的光学性能指标之一，直接影响光学系统的成像质量。透过率越高，棱镜对光线的吸收和反射损失越小。
- 反射率：对于反射棱镜而言，反射率是其关键指标。通过在棱镜表面镀制金属反射膜（如银、铝、金等），可以显著提高反射率，减少光能损失。
- 偏转角：折射棱镜的偏转角是其转向性能的直接体现。偏转角随入射角的变化而变化，对于给定的棱镜和入射角，偏转角是确定的。
4. 表面镀膜
为了提高棱镜的光学性能，通常会在其表面镀制特定光谱范围的增透膜或反射膜。增透膜可以增加棱镜的透光量，减小或消除系统的杂散光；反射膜则可以提高棱镜的反射率，减少光能损失。
5. 棱镜常数
棱镜常数是指光在反射棱镜中传播所用的超量时间会使所测距离增大的某一数值。通常国产棱镜的棱镜常数为-30mm，而进口棱镜的棱镜常数为0mm。棱镜常数已在生产厂家所附的说明书上或棱镜上标出，供测距时使用。
三、选型建议
在选择棱镜时，需要根据具体的应用场景和需求进行综合考虑。以下是一些选型建议：
- 明确需求：首先明确棱镜在光学系统中的作用和需求，如转折光路、转像、倒像等。
- 考虑材料：根据光学系统的波长范围和工作环境选择合适的棱镜材料。
- 确定尺寸：根据光学系统的空间布局和光路设计确定棱镜的尺寸。
- 关注光学性能：重点关注棱镜的透过率、反射率、偏转角等光学性能指标。
- 考虑表面镀膜：根据需要选择是否镀制增透膜或反射膜，以提高棱镜的光学性能。
- 参考棱镜常数：在使用全站仪等测距设备时，需要特别注意棱镜常数的选择和使用。
综上所述，棱镜的选型和常规指标介绍涉及多个方面，需要根据具体需求进行综合考虑和选择。
