彩电分光棱镜的胶合

彩色电视摄象镜头的分光棱镜组简称分光棱镜或分色棱镜。它由四块棱镜和一块平面玻璃板胶合而成,其胶合有特殊性。在具体介绍胶合工艺以前,先来谈谈分光棱镜的结构和分光特性。分光棱镜的结构原理和分色顺序如图1所示。图中的d面为第一分色面,f面为第二分色面。d面法线与光轴的夹角为15°,f面法线与光轴的夹角为18°。第一棱镜的入射面α垂直于物镜的光轴。b面和c面、d面和e面之间都要求有5～10微米的空气间隙。入射光线进入棱镜后在d面上分     

五角棱镜角度误差对建立大尺寸平面基准的影响

用一准直光束作为基线，通过９０°折转的五角棱镜扫描，建立一个参考基准面在大尺寸测量中是一种行之有效的方法。在理想条件下，五角棱镜的折转角不受入射角的影响。由于有加工误差，光束的折转角将偏离９０°，且入射光线与扫描轴间的角运动也会影响该偏转角。本文分析了五角棱镜角度误差和扫描精度对光束折转角的影响。结果表明，五角棱镜的制造误差和工作状态将引起测量带误差，该误差是一个固定的系统误差，可以通过预先对所用的五角棱镜进行标定，在数据处理中予以修正。实验结果表明，修正后的结果具有很高的精度     

1″五棱镜45°角公差值的给定

<正> 如图所示,五棱镜的主截面为ABCDE。各角及其误差用下述符号表示: ∠BAE公称值为90°,以α表示,误差为△α; ∠BOE公称值为45°,以β表示,误差为△β; ∠PO′P′公称值为90°,以Υ表示,误差为△Υ。PO′为入射光线,O′P′为出射光线,它们的夹角Υ为90°。Υ角误差△Υ的大小就决定了五棱镜的精度,例如说“1″五棱镜”一般就是说|△Υ|≯1″。     

加工长方体的准确方法

长方体是一种角度、面形均具有高精度要求的光学工具。随着光学仪器的发展,具有高精度90°角的屋脊棱镜、直角棱镜和五角棱镜等被大量采用,长方体的需要量在不断的增加。可是,制造长方体还比较困难,需要配备高精度的测量仪器、专用工装和设备。加工出一副长方体要付出很高的代价,对具有高精度90°角的棱镜的生产十分不利。为了改变这种状况,本文对长方体的加工方法从平行差的加工、90°角的加工和90°角的检验等方面进行了介绍,实践证明效果良好。     

梯形棱镜的加工

梯形棱镜是光学观察仪器中常用的棱镜,这种棱镜的两个直角面小、斜面狭长、尖塔差要求高,一般在40″以内,如图1所示。这种棱镜的加工方法,以往一般是这样的:在磨砂面上加一块90°副板(图2),装石膏盘精磨抛光一直角面,下盘后加90°副板改90°角,再上石膏盘精磨抛光另一直角面,最后修改斜面,保证δ45°和尖塔差。为保证石膏盘精磨抛光后零件的尖塔差仍在40″以内,上盘前修角时应改到最好的程度。但由于斜面狭长不易改平,所以成品     

五角棱镜制造角差及抖动对其转向角的影响

从五角棱镜的原理和特性出发,分析了在理想条件下五角棱镜的转向角不受入射角的影响,详细讨论由于五角棱镜加工角差和相对入射光束抖动对其转向角的影响,给出了相应的精确表达式。其中对于入射光在垂直于入射面抖动的情况,由于不能简单从二维几何光学关系分析,而采用了矢量分析方法,得出:当角差δβ=δθ时,入射角抖动对转向角偏差的影响可以忽略,而转向角偏差与制造角差几乎成线性关系。为五角棱镜用于计量测试误差分析提供了理论依据。结论对五角棱镜的制造也有很大理论指导的意义。     

双折射调谐器设计的等色图原理

提出双折射调谐器设计的等色图方法，给出原理。分析表明当晶片光轴处在以折射光线为轴线、顶角为４５°的圆锥面上时，双折射调谐器具有最快的波长调谐速率；当光轴位于过折射光线并与入射面成４５°或１３５°的平面内时，调谐器抑制非所需波长的能力最强。由此给出光轴相对晶片表面的两个优化取向，对石英晶片它们分别为１８．７１２°和５９．９２２°。文中还给出了三块晶片组合的调谐器的设计例子，对其调谐特性进行了简要的讨论。     

双向分束角对称的偏光分束镜设计与性能分析

为了获得分束角对称的偏光分束棱镜,在双Wollaston棱镜结构的基础上,通过合理设计棱镜左右两端晶体光轴的取向,使棱镜整体呈中心切面对称;在保证对正向入射的光对称分束的同时,对反向入射光同样可以对称分束,达到了双向对称分束的目的;在此基础上给出了晶体光轴的旋转角δ与棱镜结构角S以及与波长的关系;并分析了对633 nm设计的棱镜用于其他波长时分束角的对称性.结果表明：在±300 nm的光谱范围内,分束角的不对称度均小于0.24°.     

道威棱镜的角度公差

<正> 道威棱镜(有时也称半速棱镜)广泛地应用在光学仪器当中。这种棱镜产生倒象而不改变瞄准线的方向。从几何形状来看,道威棱镜有两个45°的底角,截去该棱镜的棱角使其平行于底面,这样就保证了底面反射是属于完全内反射。这种几何形状使得道威棱镜尺寸缩小并且也减少了光能的反射损失。在光学设计中,通常的做法是根据出射光束与入射光束的光轴偏角给定道威棱镜的设计     

恒偏向高分辨率变束棱镜光谱仪

现有的各种棱镜光谱仪器中,色散分光棱镜都采用等腰或等边棱镜(简称三棱镜),棱镜顶角一般为58-63°.这种棱镜都工作于最小偏向角状态,这时光线的出射角等于入射角,棱镜内的光线平行于底边,而出射光束宽度显然等于入射光束宽度,即两侧光束是对称的.当旋转棱镜时,满足上述条件波长的单色光即被分离出来.这就是单色仪的工作原理.对于摄谱仪器,只有一个波长工作于最小偏向角,其他则近似工作于最小偏向角,但其出射光束宽度仍等于成近似等于入射光束宽度.我们把这种等束工作的棱镜称作“等束棱镜”.至今,所有棱镜光谱仪器中的分光棱镜,均是这种棱…     

五角棱镜在建立大尺寸平面基准中的应用

从五角棱镜的原理和特性出发，叙述了利用五角棱镜扫描建立大平面基准过程中，由于加工角差和当五角棱镜相对入射光束有相对运动时其出射光束的横移对平面基准的影响，提出了用衍射成像技术消除光束横移，数据计算修正棱镜的角度差的影响。     

五角棱镜的光束转向误差对波前测量的影响

从分析五角棱镜的角度制造误差产生的光学平行差入手，推导出确定入射光线和棱镜调整的表达式；利用棱镜转动定理建立了五角棱镜的光输出平面波前与其角度制造误差和导轨引起的运动误差之间的关系；并用计算机模拟试验分析了五角棱镜的角度制造误差和导轨引起的运动误差产生的扫描光束转向的波前误差。指出此研究结果有利于五角棱镜的加工和棱镜调整，还有利于大口径望远系统波前检测过程中扫描光束转向的波前误差的修正。     

Ⅰ-Ⅱ-90°-90°合像棱镜的加工

F Ⅱ-90°-90°合像棱镜由三块直角棱镜组成,有几个反射面,并要求有良好的像质和很长的焦距,因此加工比较困难。下面谈谈我们加工这种棱镜的体会。这种棱镜的形状和技术要求如图1所示:     

一种可实现电子散斑干涉的新型大错位方棱镜

设计了一种可实现电子散斑干涉的大错位方棱镜.将普通方棱镜的一个面磨去一个楔角后变为斜面,该斜面和相邻的一个面镀反射膜,其他二个面镀增透膜.垂直入射的光线经过分光后变成二束光,分别经过平面反射和斜面反射,出射的二束光线就分开了.将该大错位方棱镜置于CCD镜头前,一个物体可以成二个错位的像;相邻的二个物体可叠加成像.错位量由楔角决定,错位量足够大,可实现大错位电子散斑干涉.根据试件大小和成像距离,楔角的大小可选择在1°到10°之间.对中心加载周边固定圆盘进行了电子散斑载频干涉实验,证明了大错位方棱镜能够高质量地实现电子散斑干涉,实现位移场测量.     

偏振干涉成像光谱仪中格兰-泰勒棱镜全视场角透过率的分析与计算

论述了自行设计研制的偏振干涉成像光谱仪的工作原理,分析了其核心部件格兰-泰勒棱镜的分光机理;运用光线追迹方法,推导出了格兰-泰勒棱镜全视场角透过率计算公式;通过计算机模拟分析了入射面、入射角和空气隙厚度对该棱镜透过率的影响,并利用方解石Sellmeier色散方程,给出了该棱镜在仪器系统要求的光谱范围内透过率与波长的关系曲线;实验测试结果与理论计算公式相符,验证了理论公式的正确性.     

光学棱镜的角误差检验

光学棱镜的角度误差,如90°误差、等腰棱镜底边的两角差、塔差等,通常是用平行光束通过被检验棱镜的光学方法进行检验的。此时,具有反射棱面的棱镜,其入射角小于全内反射角(БП-90°,БУ-45°,ВР-45°等)时,应在对诸反射棱面做金属镀膜之后进行检验。这是因为内反射造成的光能损失很大,最初的检验较为困难。     

地平式望远镜消旋K镜的设计

地平式望远镜在进行天体目标跟踪观测时会产生像旋,即视场中的星体会围绕视轴中心旋转,给实时目标识别和基于多帧积累的图像处理算法带来了诸多不便.本文针对地平式望远镜的Coude光路,设计了一种通光口径较大,由三面平面反射镜组成的K镜消旋机构来消除像旋.消旋K镜由三面反射镜组成,通光口径为42 mm,第一面反射镜与第三面反射镜的夹角选择为120°,使K镜通光口径较大,能在全光谱波段范围内使用.入射光线绕光轴转动一定的角度,K镜相应的转动入射光线转角的一半,则出射光线不产生旋转.第一面反射镜和第三面反射镜由两面平面镜固定在金属三角架上组成,替代由三棱体磨制的反射镜面,利用自准直平行光管和高准确度转台装配各反射镜,使K镜光轴和回转轴同轴,并采用直流力矩电机直接驱动,使系统具有较快的响应速度.测角元件采用Renishaw圆光栅,细分后的角分辨率为0.072″.     

用靠模法加工高精度(5″～10″)棱镜

<正> 以往高精度棱镜(角度10″以内)加工方法都是用光胶法。这种方法工艺复杂,要求工装工具精度高,加工比较麻烦,成本也高。我们通过试验和实际加工证明,高精度棱镜(5″～10″)可以用玻璃靠模的方法加工。这种方法工装加工比较容易,棱镜角度能达到要求,基本不破坏其它已抛光好的表面。几种典型的棱镜,如30°、45°、60°、90°、112°30′等的棱镜都能加工。这种棱镜靠模,不怕加热,不怕水冲,坚固耐用。下面以30°棱镜为例说明靠模制造和棱镜的加工方法。     

通过圆锥光束的别汉棱镜的计算

<正> 别汉棱镜是一种复合棱镜。它是具有偏向角为45°的施米特棱镜和具有偏向角为45°的半五角棱镜的结合体,使它们在基线为零时的总偏向角等于零。通过圆柱光束的计算是比较容易的,而通过圆锥光束时,则必须根据具体的棱镜进行计算,棱镜结构如图1中实线所示,它由ABCD和ABEF组成,这两部分之间的空气隙是很小的,一般为0.05～0.1mm,可以将它忽略。假设圆锥光束的角度为2ω(指进入棱镜     

大口径锥体棱镜的制造与测量方法

锥体棱镜的设计要求一般为α≤5″,N=0.25,ΔN=0.2,是一种加工难度大,测量精度要求高的棱镜。采用对立方体加工形成锥体棱镜的制造方法,应用激光干涉测量技术对加工过程中的直角误差Δ90°、棱镜的出射光与入射光的偏离角误差α进行测量与控制,是一种既能满足设计指标要求又能满足大批量生产要求的加工方法。该加工方法适合于入射面圆直径在Φ50mm^Ф80mm的锥体棱镜。