光学元件是光学系统的核心组成部分,主要用于控制、调节或转换光信号。根据功能和结构特点,主要分为以下几类:
透镜
通过曲面设计改变光线传播方向,分为凸透镜(会聚光线)和凹透镜(发散光线),应用于摄影、显微镜、望远镜等设备。
棱镜
利用折射原理将白光分解为光谱,常见于光谱仪、眼镜和激光器中,用于观察光的色散现象。
反射镜
反射光线方向,常用于激光器(偏转光束)、望远镜和显微镜,确保光束准直。
滤光片
选择性透过特定波长光,用于调整光束颜色、强度或波段,应用场景包括摄影、光谱分析和光通信。
偏振器件
仅允许特定偏振方向的光通过,常用于液晶显示器、偏光镜和光纤通信系统。
波片与衍射仪
产生相位差以调控光束特性,应用于激光加工、光学成像和光纤干涉。
光源器件
包括激光器(如He-Ne激光器)和发光二极管(LED),用于产生所需波长的光束。
激光元件
激光晶体和激光放大器,用于高精度光束生成与强度调节。
光调制器
调控光强、相位或频率,应用于光通信、激光雷达(LiDAR)和光学成像。
分束器 :将光线分割为多路,常见于激光干涉仪和显微镜。
补偿器 :实现光束偏振方向的调整,如90°偏转(反折射片)。
全息透镜与梯度折射率透镜 :用于复杂光束操控,属于新型光学零件。
光学元件广泛应用于医疗设备(如内窥镜)、工业自动化、国防、航空航天等领域,其性能直接影响系统精度与效率。随着技术发展,新型元件(如波片、分束器)不断涌现,推动光学系统向更高性能方向发展。