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文档简介

应用光学 Applied Optics,光信息0801-02 2010-2011第一学期,2,第四章 平面镜棱镜系统,3,C4. 平面镜棱镜系统 棱镜的展开,4,上节内容回顾,一、镜像与一致像,5,上节内容回顾,二、双平面镜成像的稳定性,6,上节内容回顾,三、反射棱镜基本概念,光轴（光轴长度） 工作面 棱 主截面 光轴截面,7,4-3 棱镜的展开,一、棱镜展开方法 二、典型棱镜,8,棱镜 = 相应平面镜系统 + 两次折射（入射、出射）,一、棱镜的展开,1. 反射棱镜与相应平面镜的区别,棱镜成像性质 = 平面反射成像（方向：理想的镜像/一致像） + 折射成像性质（位置、大小）,9,2. 棱镜的展开,讨论棱镜的成像性质，仅需要讨论其折射性质。故，引入棱镜的展开法，以消去反射作用，只保留折射成像。 棱镜展开：,把棱镜的光轴截面沿着它的反射面展开，取消棱镜的反射，以平行玻璃板的折射代替棱镜折射的方法。,A,A,10,(1).为了使棱镜和共轴球面系统组合后，仍能保持共轴球面系统的特性，必须对棱镜的结构提出一定的要求：,a棱镜展开后玻璃板的两个表面必须平行。（结构要求）,b如果棱镜位于会聚光束中，则光轴必须和棱镜的入射及出射表面相垂直。（使用要求）,11,(2).展开方法 利用棱镜反射面的性质，将转折的光路拉直。,即：按入射光线的顺序，以反射面为镜面，求其对称像，并依次画出反射棱镜的展开图。,12,13,14,1. 平行平板的厚度就是反射棱镜的展开长度或称光轴长度（L）。,2. 在需要求棱镜尺寸的时候，展开后应先找到棱镜限制光束的位置，即棱镜通光光束的口径（D）。,L,15,光路计算中，棱镜等效平行平板的厚度L为棱镜光轴长度，设棱镜的通光光束口径为D，则,k 取决于棱镜的结构形式，与棱镜的大小无关，称为棱镜的结构参数。,3. 棱镜的结构参数,16,二、几种典型棱镜的展开,17,1.直角棱镜展开,一次反射 L棱镜的光轴长度， D入射光束口径,L=D,k=1,18,二次反射， L棱镜的光轴长度，D 入射光束口径,L,D,L=2D,K=2,19,2.等腰棱镜展开,偏转角等于顶角,特殊：90度，另一直角棱镜,20,3.道威棱镜展开,必须注意，这类棱镜因为光轴不垂直于棱镜面入射，故只能用在平行光束中；倒像,L,D,21,结构： 45等腰梯形截面 作用：倒像 只能用于平行光束之中,e.g. 周视瞄准镜,22,五角棱镜 结构： 1) 两反射镜面夹角45 2) 为保证展开后入射面与反射面平行： B= E= 112.5 作用：光轴转角90 k=3.414,4.五角棱镜展开,23,4.五角棱镜展开,24,5.半五角棱镜展开,25,B,A,C,A,B,D,6.斯密特棱镜展开,26,三、反射棱镜的视场角,2. 棱镜的半视场角,凡小于半视场角的入
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