本发明涉及光学,尤其涉及一种分光装置及分光方法。
背景技术:
1、在多波段光学系统中,通常采用的分光装置有平行平板和分光棱镜,若平行平板位于非平行光路中,透射光路会引入非对称像差,难以校正,影响透射光路的成像质量,若在望远系统的平行光路中,则整个系统的体积会迅速增大;分光棱镜分光方式简单,棱镜的反射和透射均为共轴对称系统,不会引入其他像差,容易达到良好的成像质量,且可将光路折叠,减小系统体积,因此分光棱镜成为多波段光学系统中最常用的分光方式之一。
2、分光棱镜一般由两块棱镜粘合在一起组成,粘合胶一般为可见光胶,用于将可见光光路和近红外光路分成两路光路的分光棱镜一般用可见光胶进行粘合,可见光胶可使可见光波段和近红外波段光线透过;但目前国内还未研究出可透中长波红外的光胶,因此工作在中长波红外光学系统中的分光棱镜的分光方式受到可见光胶的限制,只能透过可见光波段,反射中长波红外波段。
技术实现思路
1、本发明要解决的技术问题是如何实现可见光波段和中长波红外波段的分光,本发明提出一种分光装置及分光方法。
2、根据本发明实施例的分光装置,包括:
3、第一棱镜,具有第一入射面、分光面和第一出射面,光线从所述第一入射面进入所述第一棱镜分光后,部分光线从所述分光面射出,部分光线反射至所述第一入射面,在所述第一入射面发生全反射之后从所述第一出射面射出;
4、第二棱镜,具有第二入射面和第二出射面,所述第二入射面与所述分光面平行,所述第二入射面和所述分光面之间的距离小于0.1mm,从所述分光面射出的部分光线,经所述第二入射面进入所述第二棱镜,并从所述第二出射面射出;
5、固定组件,位于所述第一棱镜和所述第二棱镜的预设通光区域之外,所述第一棱镜和所述第二棱镜通过所述固定组件固定。
6、根据本发明的一些实施例,所述固定组件包括:
7、第一盖板,与所述第一棱镜和所述第二棱镜的第一端均固定连接;
8、第二盖板,与所述第一棱镜和所述第二棱镜的第二端均固定连接。
9、在本发明的一些实施例中,所述固定组件为位于所述第一棱镜和所述第二棱镜的预设通光区域之外的粘接胶。
10、根据本发明的一些实施例,所述第二出射面与所述第一入射面平行。
11、在本发明的一些实施例中,所述第一棱镜和所述第二棱镜均采用可透过可见光和中长波红外光的硒化锌玻璃。
12、根据本发明的一些实施例,所述第一入射面镀有第一增透膜,所述第一出射面镀有第二增透膜,所述第二入射面和所述第二出射面均镀有第三增透膜。
13、在本发明的一些实施例中,经过所述分光面反射到所述第一入射面的光线发生全反射,全反射角为:
14、
15、其中,n1为出射介质的折射率,n2为所述第一棱镜的折射率。
16、根据本发明的一些实施例,所述第一入射面与所述第一出射面的夹角b和所述第一入射面与所述分光面夹角a的关系满足:b=2a,并满足:a<σ<b。
17、在本发明的一些实施例中,入射至所述第一入射面的光线的入射角θ满足:
18、
19、根据本发明实施例的分光方法,所述分光方法采用如上所述分光装置进行可见光和中长波红外光的分光。
20、本发明具有如下有益效果:
21、本发明提供的分光装置及分光方法,为可见光与中长波红外光路的分光方式提供一种新的思路,而不再受制于透过可见光波段反射中长波红外波段的方式,可见光与中长波红外光路的布局不受分光棱镜的影响;
22、本发明提供的分光装置及分光方法,第一棱镜中有反射光路,可将可见光光路折叠,缩小系统体积;
23、本发明提供的分光装置及分光方法,分光方式简单,棱镜的反射和透射均为共轴对称系统,不会引入其他像差,容易达到良好的成像质量。
1.一种分光装置,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的分光装置,其特征在于,所述固定组件包括:
3.根据权利要求1所述的分光装置,其特征在于,所述固定组件为位于所述第一棱镜和所述第二棱镜的预设通光区域之外的粘接胶。
4.根据权利要求1所述的分光装置,其特征在于,所述第二出射面与所述第一入射面平行。
5.根据权利要求1所述的分光装置,其特征在于,所述第一棱镜和所述第二棱镜均采用可透过可见光和中长波红外光的玻璃材料。
6.根据权利要求1所述的分光装置,其特征在于,所述第一入射面镀有第一增透膜,所述第一出射面镀有第二增透膜,所述分光面镀有分光膜,所述第二入射面和所述第二出射面均镀有第三增透膜。
7.根据权利要求1所述的分光装置,其特征在于,经过所述分光面反射到所述第一入射面的光线发生全反射,全反射角为:
8.根据权利要求7所述的分光装置,其特征在于,所述第一入射面与所述第一出射面的夹角b和所述第一入射面与所述分光面夹角a的关系满足:b=2a,并满足:a<σ<b。
9.根据权利要求8所述的分光装置,其特征在于,入射至所述第一入射面的光线的入射角θ满足:
10.一种分光方法,其特征在于,所述分光方法采用如权利要求1-9中任一项所述分光装置进行可见光和中长波红外光的分光。