什麼是分光鏡？

分光鏡結構 | 分光鏡類型

分光鏡是光學元件，用於將入射光以指定比率分為兩個單獨的光束。此外分光鏡可逆向使用，以便將兩個不同光束合為一個。根據分光鏡結構，通常可將其分為兩類：立方體或平板（表 1）。

表 1：比較立方體分光鏡與平板分光鏡
立方體分光鏡	平板分光鏡
圖 1：立方體分光鏡	圖 2： 平板分光鏡
立方體分光鏡由兩個典型的直角稜鏡構建而成（圖 1）。其中一個稜鏡的斜邊表面具有鍍膜，兩個稜鏡黏合在一起，因此構成立方體形狀。為了避免黏合受損，建議將光線穿透到有鍍膜的稜鏡中（該稜鏡在經過研磨的表面上通常具有參考標記）。	平板分光鏡由薄而平的玻璃板構成，在基材的正面具有鍍膜（圖 2）。多數平板分光鏡在第二表面具有抗反射鍍膜，以移除不需要的菲涅耳反射。平板分光鏡通常針對 45° 入射角進行設計。若基材折射率為 1.5，入射角為 45°，可以使用圖 2 中的方程式近似計算光束偏移距離 (d)。

分光鏡類型

標準分光鏡通常搭配非偏振光源（例如自然或多色光源），用於偏振狀態不重要的應用。這類分光鏡經過精心設計，能以特定的反射/穿透 (R/T) 比率，以非特定偏振特性分割非偏振光。

偏振分光鏡 專門設計用於將光分為反射的 S 偏振光束與穿透的 P 偏振光束，能以 50/50 比率分割非偏振光源，或用於光學隔離等偏振分離應用（圖 3）。

圖 3： 偏振分光鏡

非偏振分光鏡可依照特定 R/T 比率分割光，同時保持入射光原始的偏振狀態。例如 R/T 比率為 50/50 的非偏振分光鏡，穿透的 P 與 S 偏振狀態及反射的 P 與 S 偏振狀態，都以設計比率予以分割。這些分光鏡非常適合在採用偏振光的應用中維持偏振（圖 4）。

圖 4：非偏振分光鏡

二向色分光鏡可依據波長分割光。選項涵蓋專為特定雷射波長而設計的雷射光束混合器，乃至於用於分割可見光與紅外線光的寬頻熱反射鏡及冷反射鏡。這類分光鏡常用於螢光應用。