分光镜在基本的光重定向到复杂的量子研究等一系列光学应用中起着至关重要的作用。选择合适的分光镜并了解其特性是实验及光学工作取得成功的关键。
基本定义：分光镜是将一束光按照一定反射和透射比例分成两束光的光学组件，反射光与透射光的比率可根据分光镜的设计而变化。
一、分光镜的分类：
1.立方体分光镜：用两个直角棱镜组合而成。其中一个棱镜的斜边表面有镀膜，可反射 50%的入射光并透射另外50%的光。
2.平板分光镜：是一种平面玻璃板，可反射特定比例的入射光（如 50%），并透过其余光线。反射和透射比可根据镀膜的不同而变化。
3.薄膜分光镜：以特定角度设置的薄膜，用于分离入射光束。
二、分光镜的特点：
1.强度比：反射光与透射光并不是固定比例50:50，是根据设计而变化。
2.损失：由于吸收或散射等因素，分光镜会有光损失。
3.偏振：可根据入射光束的偏振状态将其分成两束。一些分光镜会影响光的偏振，我们可根据不用应用需求进行定制。
三、PBS是如何运作？
1.工作原理：光具有多种偏振态，如水平或垂直。 PBS通常传输一种状态并反映其正交对应物。
2.双折射：一些PBS设计采用双折射材料，根据光的偏振情况，双折射材料具有不同的折射率。这导致不同的偏振在材料内会以不同的方式传播。
四、偏振分光镜的类型：
1.立方体 PBS：立方体分光镜的一种变体，由两个双折射棱镜胶合而成。它反射一种偏振并传输相反的偏振。
2.平板 PBS：设计用于反射一种偏振并传输另一种偏振的板。
3.薄膜 PBS：使用多个薄膜层来实现所需的偏振分离。
4.麦克尼尔 PBS：采用电介质多层膜，针对特定角度（通常为45°）进行优化，以实现有效的偏振分离。
5.线栅偏振片：设计为 PBS，它反射垂直于线振荡的光波（横向电或 TE 模式），而不是吸收。
五、偏振分光镜的特点
1.消光比： 表示所需偏振强度与非所需偏振强度之比。比率越高，表示偏振分离效率越高。
2.波长灵敏度：某些PBS在特定波长下性能效果最佳。超出此范围，性能可能会下降。
3.插入损耗：与其他光学元件一样，PBS 也会引起系统损耗。
4.损坏阈值：在高功率激光应用中，PBS 须能承受高能量水平。戴斯光电采用专有的光学胶合技术，无需粘合剂，在 1064 nm、10 ns、20 Hz 波长下的损伤阈值为 15 J/cm²，并具有极佳的热稳定性。
六、分光镜的应用：
1.干涉测量：对于干涉实验至关重要，例如迈克尔逊干涉仪。
2.量子实验：用于量子力学研究，例如双缝实验或量子纠缠研究。
3.光学仪器：在潜望镜、照相机和双筒望远镜等设备中用于光路管理。
4.光通信：PBS 分离和合并不同的光偏振，在偏振复用系统中起到重要作用。
5.量子计算与量子光学：PBS 在光子状态操作和测量中起到重要作用。
6.显示技术：在LCD中，PBS 可优化背光系统的效率。
7.光学计量与干涉测量：适用于需要进行不同偏振态测量或操作的设置。
8.光隔离器：与波片配合使用，PBS 可抵消光学系统中不必要的反射。
9.高功率激光器：PBS 在控制激光光束偏振态以及根据状态进行分离方面起到重要作用。
七、分光镜的使用：
1.设置：将分光镜置于光路中，通常呈 45° 角，具体视设计而定。
2.观察：光线照射到分光镜后，观察产生的两束光------反射光束和透射光束。根据应用的不同，这些光束可以单独使用或者组合使用来进行干涉。
3.对于偏振分光镜：如果寻求特定结果，请确保入射光具有预定义的偏振状态。
4.测量：利用偏振分析仪或探测器来测量光束的强度和偏振，验证 PBS 的运行。
