Призма

Определения:
Прозрачные оптические устройства, которые могут преломлять или отражать свет.

Оптическая призма является прозрачным устройством, в котором свет может распространяться и обычно изготовлен из стекла. Поскольку торцы не параллельны друг другу, происходит преломление (изменяется направление луча), и из - за дисперсии материала преломление обычно связано с длиной волны.
Однако иногда требуется полное отражение, а иногда направление исходящего луча не зависит от длины волны.
Отражение от поверхности призмы необходимо устранить. Когда свет поляризован P, отраженный свет подавляется углом падения под углом Брюстера. Иногда для устранения отраженного света используется анти - отражающее покрытие.
Оптика во многих отношениях требует призмы; Ниже приведены некоторые примеры.

Дисперсионная призма
Когда лазерный луч распространяется в призме, обе стороны призмы не параллельны, поэтому луч отклоняется, а угол отклонения связан со скоростью преломления. Из - за дисперсии материала угол отклонения также связан с длиной волны. Это дисперсионная призма, которая используется следующим образом: Рисунок 1: Пара призм отделяет различные длины волн в пространстве при введении фазовых изменений и дисперсии, связанных с длиной волны.

1. Компоненты луча могут быть отделены от более разной длины волны. Например, луч удвоения частоты можно отделить от основного света. Он также может быть использован в спектрометре, но имеет более низкое разрешение длины волны, поскольку угловая дисперсия относительно мала.
2. Аналогичным образом, свет двух разных длин волн может быть объединен в пучок (см. технологию спектрального кластера лучей). (Если две волны имеют близкую длину, более целесообразно использовать дифракционную решетку, поскольку разрешение угловой дисперсии решетки выше.)
3. Линзы в полости лазера могут использоваться для настройки длины волны.
4. Дисперсионная призма не только создает дисперсию материала призмы, но и весь путь устройства связан с длиной волны (см. рисунок 1).
5. Этот метод может быть использован для компенсации дисперсии в лазере с запирающим модулем. Даже если призматическая дисперсия является нормальной, может быть получена аномальная дисперсия.

Общий оптический путь имеет симметричную структуру, то есть угол между падающим и исходящим лучами и соответствующей поверхностью совместим. Если правильно выбрать угол призмы, то угол Брюстера можно получить на обеих поверхностях.
Обычно не хочется менять размер луча. В симметричной структуре легко расположить призму, когда угол отклонения минимален.
Например, призма, изготовленная из высокодисперсного кремниевого стекла SF10, идеально подходит для равностороннего треугольника, потому что угол падения и угол выхода в это время приближены к симметричной структуре с углом, близким к углу Брюстера, около 60°.

Призма обратного отражения Рисунок 2: Призма обратного отражения. Даже если призма слегка наклонена, направление отраженного света не меняется.
Прямоугольная призма может использоваться в качестве обратного отражения, которое использует полное отражение в обоих положениях (рисунок 2). Если угол между двумя отражающими поверхностями составляет 90°, полученный отражательный луч параллельный падающему лучу, даже если призма слегка наклонена. Изменится только смещение луча.
Если зеркало наклонено, то угол изменения направления луча в два раза больше угла наклона. Задние зеркальные призмы легко расположены, потому что их конкретное направление не имеет большого значения.
В этой структуре преломление на границе падения / выхода не влияет на длину волны, поскольку луч почти перпендикулярен поверхности.

Искаженная призма Рисунок 3: Искаженная призма. Выходящий луч намного более узкий, чем падающий.
Искаженная призма может изменять размер луча в одном направлении. В этом случае угол между падающим и исходящим светом и соответствующей поверхностью сильно различается, например, падающий луч на рисунке 3 перпендикулярен поверхности.
В это время размер луча изменяется только в одном направлении, что вызвано структурой, а не такими механизмами, как фокусировка.
Поскольку по крайней мере один луч находится вдали от мыса Брюстера, для устранения отражения часто требуется антиотражающее покрытие.
Если нет необходимости в изменении направления луча, можно использовать пару призм, чтобы получить луч, который имеет только горизонтальное смещение.
Типичным применением искаженной призмы является симметрия выходного луча лазерного диода. Обычно используются искаженные пары призм для поддержания направления луча без изменений.

составная призма
Композитная призма образуется путем объединения двух или более призм из разных материалов. Например, двойная призма - это преломление внутренней поверхности, вызывающее общий угол смещения 0, но смещение луча связано с длиной волны. Это можно использовать в спектрометре с низким разрешением.

призматический поляризатор
Обычно поляризаторы получают призму, например, призму Glan - Taylor и призму Wollaston. См. поляризаторы для получения более подробной информации.