日本SigmaKoki,OptoSigma分光镜，偏振分光镜的整体介绍和选型，西格玛光机

日本SigmaKoki西格玛光机有分光镜，半反射镜和偏光分光镜等标准产品，分光镜是一种能够将复合光（如白光）分解成其组成的不同波长（颜色）光的光学元件，其核心功能是实现光的色散，即将不同波长的光分开。按结构分有两种类型，分别是平板分光镜和立方体分光镜。平板分光镜是平面型的分光镜，还可以叫做分光平片；立方体分光镜是立方体型或棱镜型的分光镜‌，还可称为分光棱镜。分光镜还分为偏振分光镜(PBS)，非偏振分光镜(NPBS，即消偏振分光镜)，二向色镜和半反射镜等，以下简述Optosigma分光镜的选型指南，类型，特性和用途。

立方体分光棱镜 (Cube Beamsplitter)，还可称为分光棱镜。外观独立组合，由两个直角棱镜组成，其中一个棱镜的斜面镀有分光膜，然后与另一个相同的直角棱镜胶合在一起，形成一个立方体结构。

平板分光镜 (Plate Beamsplitter)，还可称为分光平片，一个平面玻璃板，其一个表面镀有分光膜，结构简单，成本较低，适用于对空间要求较小或成本敏感的应用场景。但由于反射和透射光的光程不同，可能会产生像散和光束平移等问题。

偏振分光镜 (Polarizing Beamsplitter，PBS)：还可叫做偏光分光镜和偏振滤光片等，将入射光分成两束振动方向相互垂直的偏振光，利用偏振膜或偏振元件实现分光。

非偏振分光镜 (Non-Polarizing Beamsplitter，NPBS)：以特定的反射/透射（R/T）比率对光进行分割，同时保持入射光的原始偏振状态，利用分光膜或分光元件实现分光。

二向色性分光镜 (Dichroic Beamsplitter)，可称为二向色镜或冷镜。根据波长对光进行分割，常用于分离不同波长的光线，利用多层介质膜的干涉效应实现分光。

日本SigmaKoki分光镜的选型指南：

用透明光学元件将激光光束分成透过光和反射光的光学零件称为分光镜或分束镜，其中，透过光量与反射光量比例为1：1的称为半反射镜。分光镜有平板和立方体两种类型：

西格玛光机平板分光镜特征：

- 大口径，重量轻，经济实惠

- 没有返回光返回到光源

- 比立方体型的光路短，波长分散小

- 折射透过光的光轴会平行移动

- 45°入射使用时有效直径为椭圆

- 光束入射角度变大后，会导致渐晕

西格玛光机平板分光镜用途：

- 用于大口径光学系统

- 观察系统等的照明光导入或影像的分束

- 用于缓慢发散或收束的光学系统

Optosigma立方体分光镜特征：

- 每个方向都可以最大限度地利用有效直径。

- 可以简单设置，光学调整方便。

- 口径变大时变得很重，价格也变高。

- 产生多束返回光（1%以内）。

- 材料内部的透过光路比平板型的长，波长分散大。

Optosigma立方体分光镜用途：

- 光学系统结构紧凑

- 使用激光的高精度光学实验

- 或需要精确配置的光学系统

左图：平板类型      右图：立方体类型

平板型分光镜折射引起的光束平行移动是因为光在通过分光镜时发生了两次折射(如上图)，导致光在分光镜内部的路径发生变化，这个平行移动的距离取决于分光镜的厚度和入射角。在设计和使用平板型分光镜时，需要考虑这一效应，以确保光学系统的性能和精度。

立方体分光镜会产生多束返回光(1%以内)是由于多次反射、分光膜的反射率和透射率不完美、胶合界面的反射以及光学元件的不完美性等原因，虽然这些返回光的强度通常很低，但在高精度应用中仍需注意其影响，并采取相应的措施来减少或消除这些光束的干扰。

分光镜在45°入射角使用时，有效直径呈现椭圆形的原因是光束的圆形截面在分光镜表面的投影发生了变形，即椭圆的长轴等于圆形截面的直径，而短轴等于圆形截面的直径乘以cos(45°)。

半反射镜产生光束渐晕的原因主要包括光学元件尺寸不足、光束发散或汇聚、光学元件的不均匀性、安装误差以及多次反射和散射等，可通过选择合适尺寸的半反射镜、优化光学设计、选择高质量的光学元件和精确的安装来有效减少或消除光束渐晕现象，确保光学系统的性能和可靠性。

使用激光（直线偏光，即线偏振）的实验：

在使用激光的实验中，半反射镜的分束比随偏光特性有可能发生很大的变化，在理解了各种半反射镜的偏光特性的基础上，需要根据使用目的进行选择。