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分光平板和分光棱镜建模设计ZEMAX
分光平板和分光棱镜在实际的光学镜头中应用广泛，主要作用为光路系统分光，通过分光元件可实现光学系统多路应用的目的和效果。
本期的主要内容包含分光平板的建模和分光棱镜的建模，均为分光元件，建模的方法存在差异，主要体现在对ZEMAX中多重结构的使用中。
首先对分光棱镜进行建模，分光棱镜的建模相比于分光平板较为复杂，主要为几个面的建模，采用Zemax对分光镜和分光棱镜进行建模，主要采用多重结构对分光元件进行设置。
首先对分光棱镜的建模进行描述，分光棱镜实际上为2个三棱镜的组合，一共包含5个面，其中中间的分光面为虚拟面，共同组成了透射光路和反射光路系统。
首先来看透射光路，如图1所示，平行光束通过分光棱镜透射出射，具体的透镜数据如图2所示，从分光棱镜的镜头数据可知，面2为棱镜第一面，需要对棱镜的材料及尺寸进行设置，面3为棱镜的侧面和分光面，同样需要对棱镜的材料及尺寸进行设置。
面4为虚拟面，当光束透射通过棱镜时，光束传播方向没有改变，此时该面转角设置为0，即透射光束，当光束经过棱镜反射出射时，此时该面转角设置为90，即光束在该面处产生90°的旋转，由初始的水平光束改变为竖着光束。
图3为反射光路二维图结果，图4为分光棱镜反射光路镜头数据，从分光棱镜的镜头数据中可看出，主要针对虚拟面4和面5进行镜头参数设置，虚拟面4旋转角度设置为90°，面5的正切值修改为-1，最终呈现的效果如图3所示。
这里需要同步进行多重结构的参数编辑设置，多重结构的设置结果如图5所示。
将反射光路和透射光路整合在一起，展示结果如图6所示。
图1 分光棱镜透射光路
图2 分光棱镜镜头数据（透射）
图3 分光棱镜反射光路
透射部分相对比较简单，这里不做赘述，主要针对反射光路进行说明，反射光路的结果如图所示。
图 分光平板（反射光路）
反射部分的镜头数据如图10所示，与一般反射镜建模相同，分光平板旋转45°，此时光束旋转90°，具体的结果如图所示。
图 分光平板镜头数据（反射）
多重结构设置部分如图所示，主要包含厚度，旋转角度及材料的设置。
图 多重结构设置
本期的分光元件的建模设计介绍完成，大家可根据实际应用需求进行针对性建模。
沪公网安备31011302006932号