2常见光学元件
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偏振棱镜
需要较大的单晶材料，不仅造价昂贵，而且也不
容易得到。此外，偏振棱镜的使用还受到有效孔径角
的限制。因此，在更多的场合，都采用偏振片来产生
线偏振光。 偏振片 散射型偏振片 二向色型偏振片 玻璃堆偏振片 介质膜偏振片
2.5 偏振器
散射型偏振片 双折射晶体以散射方式起偏的器件。它本身为无 色的，而且对可见光范围内多种色光的透过率几乎相 同，又很容易制作成比较大通光面积，所以，它特别 适合用于真实地反映自然光中各种光成分的彩色电视 和彩色电影. 二向色型偏振片 一种带有墨绿色的塑料偏振片。 二向色性是指，有些材料对某一振动方向的平面 偏振光几乎完全没有吸收，而对与之垂直的振动方向 的平面偏振光具有非常大的吸收系数。
2.6 波片
四分之一波片 半波片的相位延迟为φ=(2m+1)π/2，(m=0,±1,
±3)，相应的晶体厚度为
2m 1 d n0 ne 4
线偏振光通过半波片后，为椭圆偏振光，当入
率达到99.99%。一般说来,只要镀15层以上,就能使
反射率达到99.9%。
2.1 反射器
镀膜技术
多层介质膜能实现所需要的反射率的基本原理是
薄膜中的多光束干涉效应，通过改变介质材料和膜层
系数，改变光学元件的反射率和透射率的比例。
从物理上看，这种结构之所以使R大增，是由于
在各界面上的反射波相位交替变化1800，使得入射面
亮条纹极其细锐。
2.2 法布里—珀罗标准具
F-P标准具的透射特性 根据平行板多光束干涉理论,F-P标准具的光强透 过率为: T=1/(1+Fsin2(φ /2))，其中φ 为到达屏上的 两相邻光束间的相位差。 T 等倾干涉 激光器谐振腔 1.0
0.5
图2-7 F-P透射频谱
2π
γ
2.2 法布里—珀罗标准具
上的各个反射波总是相干加强的。
2.1 反射器
图2-1 介质膜表面的多次反射和透射
2.1 反射器
反射棱镜
由于平面反射镜的反射光与入射光有2θ的夹角,
要想将平面反射镜进行精确地准直调正(θ — 0 0)是
很困难的。因此,经常使用的准直反射器是反射棱镜。
常见的反射棱镜有:等腰直角棱镜,立方角棱镜。
由于调正很容易,失调角很小,等腰直角棱镜在光电检
2.4 光栅
光栅的分光性能
光栅方程为: mλ=d(sinφ +sinθ)
其中, φ和θ表示入射角和衍射角，d为光栅常数;
当光波垂直入射时（ φ =0），光栅方程可简化为:
mλ=dsinθ （m=0,± 1, ±2…… ）
如果射入光栅的是复色光,在入射角φ一定时，对
于每个m级衍射光都有一系列按波长排列的光谱，该 光谱叫第m级光谱。
F-P 标准具的分光特性
当含有两种波长的一束光照射到 F-P 标准具时,
将在屏上产生两套相应于波长的干涉圆环条纹。
由透过率关系式可知,平板的反射率越大,透光的
干涉亮圆环越尖锐,因为能分辨的两个相邻亮环的几
何间隔就越小,说明 F-P 的分辨本领越高。
2.2 法布里—珀罗标准具
F-P 标准具的应用 1
2.2 法布里—珀罗标准具
图2-5 F-P干涉图像
图2-6 迈克尔逊干涉图像
2.2 法布里—珀罗标准具
从上图可看出， F-P干涉和 迈克尔逊干涉的原理
大体相同， F-P干涉相邻两透射光的表达式与迈克尔
逊干涉完全相同，所以干涉条纹的形状、间距、径向
分布很相似。只不过迈克尔逊干涉是等振幅的双光束
干涉，而F-P干涉是振幅急剧减小的多光束干涉，故
2.5 偏振器
介质膜偏振片
目前使用最广泛的一种,平行平板玻璃上镀有多层
介质膜。平行偏振分量透过率达95% ,垂直偏振分量的
反射率达98% 。
由于这种偏振片的结构简单,加工制作方便,成本
低,破坏阈值高,安装精度要求不高,所以在工程实际应
用中,是一种性能全面而且优良的偏振器。
2.5 偏振器
偏振片—原理及结构
气的风场。 国外20世纪90年代已经采用该技术进行外场观测 实验，但在国内该研究却还一直处于空白状态 。
2.2 法布里—珀罗标准具
测风激光雷达系统工作原理源自以大气气溶胶粒子为探测对象，利用光电探测器
测量发射的激光和接收到的大气气溶胶散射光，通过 F-P标准具的通过率变化反演出相应的多普勒频率， 确定出径向风速，再利用矢量合成的方法计算出实际 大气的水平风速大小和风向。
2.5 偏振器
在光电检测技术中，经常需要用线偏振光来工作。
因此，就必须有一些能够产生线偏振光的器件(起偏
器)，或者检出所需要的线偏振光的器件(检偏器)，统
称偏振器。
在光电检测技术中，对偏振器的主要技术要求
是:(1)偏振度高; (2)在光路中的插入损耗小; (3)破坏
阈值高，即耐高激光功率。
2.5 偏振器
全反射镜则希望越高越好。对于反射率的不同要求,
目前采用镀膜的技术来解决。 光学的一个重要分支----薄膜光学。
2.1 反射器
镀膜技术
利用化学方法或真空溅射方法在光学元件上涂敷
透明电介质膜或金属膜的技术。
膜层的数目视需要而定,少则1层,多则数十层。如:
在光学玻璃上交替镀19层硫化锌和氟化镁,可使反射
2.5 偏振器
这种偏振片的缺点是有颜色、透过率低。主要
适合用于对偏振要求不太高的场合。
玻璃堆偏振片 一种最简单的获取偏振光的偏振器。
当光以布儒斯特角入射到玻璃堆上时，由于玻 璃片的不断反射和透射，所产生的反射光和透射光 都是较好的线偏振片。
例如：在红外区，若将六片氯化银重叠在一起， 使自然光以630入射，所产生的透射光即为相当好的 线偏振光。
2.4 光栅
光栅的应用1—光栅尺 光栅尺，属光电传感器，多应用在精密机加工和数 控机床上，用来精密测量物体的位移，作用是对刀具 和工件的坐标起一个检测的作用，在数控机床中常用
来观察其是否走刀有误差，以起到一个补偿刀具的运
动的误差的补偿作用。
数控加工中心，机床，磨床，自动卸货机，金属板
压制和焊接机，机器人和自动化科技，生产过程测量 机器，线性产品， 直线马达，直线导轨定位。
2.2 法布里—珀罗标准具
如图2-4所示，F-P干涉仪是由两块互相平行的平
面玻璃或石英板P1、P2组成的,在两块板相对的面上
镀有金属膜或多层介质膜。
为了获得尖锐的干涉条纹，两表面要严格平行，
平面度达到(1/20—1/100)波长。
如果在两板间用热膨胀系数很小的材料制成的间
隔圈固定，这种干涉装置就叫F-P 标准具。
测风激光雷达系统的参数
探测高度10公里，垂直距离分辨率30米，风速 测量精度高于2m/s
2.2 法布里—珀罗标准具
测风激光雷达系统的应用 1、 气象监测
2、 环境保护
3、 国防军事
4、大气光学
2.3 光栅
在光电检测技术中，常利用光栅来分光，将复
色光分成单色光，其适应范围可以从远红外到真空 紫外的全部波段。此外，光栅还可用于长度和角度 的精密测量和调制元件。 定义:能使入射光的振幅，相位产生周期性空间
于角反射器有极强的反射回波特性，所以被广泛应用 于军事、船舶遇险救生等领域，自二次世界大战中雷 达技术成熟广泛使用以来一直在应用。
2.1 反射器
雷达反射器—应用领域 1、隐真示假、欺骗迷惑敌人； （真假桥、模拟海军舰队的队形等） 2、海上遇险救生； 木制船及救生艇放置雷达反射器，可提高大型船 舶的雷达回波显示，避免碰撞减少意外； 3、航道船舶航行安全； 海面养殖及作业的小船放置雷达反射器，避免船 舶误入造成不必要的损失；沉船、暗礁、浅礁应放 置雷达反射器，防止在特殊气象条件下船舶航行出 现意外。
偏振片对入射光具有遮蔽和透过的功能，可使
纵向光或横向光一种透过，一种遮蔽。
它是由偏振膜、内保护膜、压敏胶层及外保护
膜层压而成的复合材料。
2.5 偏振器
偏振片—应用 1、用两片重叠，一片旋转，调节暗度，以观日全食； 2、一眼一片，轴偏差90度，可观立体电影 ； 3、数码摄像，可去除玻璃的反光，提高摄像效果； 4、汽车驾驶室前玻璃，可有效地减小对面车强光的影 响，从而减少交通事故发生； 5、 医学检查，对患者视力损坏程度进行评估。
图2-8 Fabry（1867-1945） 图2-9 1897年发明的F-P Perot（1863-1925） 空腔谐振器
2.2 法布里—珀罗标准具
F-P 标准具的应用 2
2007年10月27日，中国科学院安徽光机所成功研
制了国内首个具有自主知识产权的基于F-P标准具的
直接接收测风激光雷达系统，该系统可以实时探测大
2.6 波片
在微电子学和生物医学中，经常运用和检测各
种状态的椭圆偏振光，因此，就需要有产生和检测
椭圆偏振光的器件，波片就是其中一种。
波片是各向异性透明材料按照一定方式切割，
具有一定厚度的平行平面板。切割方式指的是晶体
主轴或光轴与通光表面的关系。
在实际使用中,用得最多的是半波片和四分之一
波片。
2.6 波片
2.1 反射器
反射器的应用2—龙伯反射器
一种能将入射电
磁波聚焦并沿射 线原轨迹反射回 去的电介质球形 装置，属无源干
扰伪装器材。
可用于设置防雷 达假目标，干扰 障碍等 图2-3 龙伯透镜反射器的应用
2.2 法布里—珀罗标准具
F-P标准具结构
S
L1
P1
P2
L2 P
S2 S1 等倾干涉 d 图2-4 F-P干涉仪结构
由于黑色栅线重叠，因而遮光面积最小，挡光效应最
弱，光的累积作用使得这个区域出现亮带。相反，距
交叉点较远的区域，
2.4 光栅
因两光栅尺不透明的黑色栅线的重叠部分变得越来越
少，不透明区域面积逐渐变大，即遮光面积逐渐变大，
使得挡光效应变强，只有较少的光线能通过这个区域 透过光栅，使这个区域出现暗带。这些与光栅线纹几 乎垂直，相间出现的亮、暗带就是莫尔条纹。莫尔条 纹的移动与两光栅尺之间的相对移动相对应。 光栅尺是将动态的位移测量以编码方式输出的长 度测量仪器。
2.4 光栅
光栅与F-P的分光性能比较
光栅和F-P是两种不用类型的分光元件，前者运
用波段宽，但所得光谱线也宽，不能作精细分析，后
者虽然只能用于极窄的波段范围，但所得谱线也窄，
故可在小范围内作谱线精细分析。
因此，两者各有各的独到之处，相互补充，不能
彼此替代。
2.4 光栅
光栅的应用1—光栅尺 将指示光栅上的栅线与标尺光栅上的栅线成一角 度来放置两光栅尺时，必然会造成两光栅尺上的栅线 互相交叉。在光源的照射下，交叉点附近的小区域内
第2章 光电检测技术常见的 光学元件
主要内容：
2.1 反射器
2.2 法布里-珀罗标准具
2.3 光栅
2.4 偏振器
2.5 波片
2.6 滤光器
第2章 光电检测技术常见的 光学元件
在光电检测技术中,经常用到各种各样的
光学元件,复杂的检测系统都是由简单光学元
件组成，故有必要介绍几种常见的重要元件: 反射器,F-P标准具,光栅,偏振器,波片,滤光 器等,重点介绍它们的工作原理及应用.
调制的光学元件。
分类:透射光栅和反射光栅(对入射光的作用);
振幅光栅和位相光栅(调制作用)
2.3 光栅
全息光栅
全息光栅是用摄影的方法，把双光束干涉条纹用照
相底片记录下来，构成光栅，因此这种光栅最便宜。 超声光栅 声波是一种弹性纵波，它在介质中传播时，会引 起介质密度的疏密周期性变化，由于弹光效应，又将 导致介质折射率的周期性变化。
测技术中被广泛用于准直系统。
2.1 反射器
入射
入射
450
出射
450
出射 图2-2 等腰直角棱镜
2.1 反射器
反射器的应用1—雷达反射器
雷达反射器又名角反射器，它是将金属板材根椐
不同用途做成不同规格。当雷达电磁波扫描到角反射 后，电磁波会在金属角上产生放大，从而形成很强的
回波信号，在雷达的屏幕上出现很强的回波目标。由
2
( no ne ) d
2.6 波片
半波片 半波片的相位延迟为φ=(2m+1)π，(m=0,±1,
2m 1 d n0 ne 2
±3)，相应的晶体厚度为
线偏振光通过半波片后，还是线偏振光，但其
振动方向相对于入射光的振动方向转了2 θ ，这个θ
为入射光振动面与光在晶体内的主截面的夹角。
2.1 反射器 在精密光电检测技术中，常利用反射器进 行光束准直，最常用的反射器有: 平面反射镜：结构简单、使用普遍，但很 难精确地用于准直； 反射棱镜：调整容易，失调角很小，在准 直中使用较多。
2.1 反射器
平面反射镜
不同光学系统对反射率和透射率的要求不同,如:
照相机物镜希望反射越小越好,而激光器谐振腔中的
需要较大的单晶材料，不仅造价昂贵，而且也不
容易得到。此外，偏振棱镜的使用还受到有效孔径角
的限制。因此，在更多的场合，都采用偏振片来产生
线偏振光。 偏振片 散射型偏振片 二向色型偏振片 玻璃堆偏振片 介质膜偏振片
2.5 偏振器
散射型偏振片 双折射晶体以散射方式起偏的器件。它本身为无 色的，而且对可见光范围内多种色光的透过率几乎相 同，又很容易制作成比较大通光面积，所以，它特别 适合用于真实地反映自然光中各种光成分的彩色电视 和彩色电影. 二向色型偏振片 一种带有墨绿色的塑料偏振片。 二向色性是指，有些材料对某一振动方向的平面 偏振光几乎完全没有吸收，而对与之垂直的振动方向 的平面偏振光具有非常大的吸收系数。
2.6 波片
四分之一波片 半波片的相位延迟为φ=(2m+1)π/2，(m=0,±1,
±3)，相应的晶体厚度为
2m 1 d n0 ne 4
线偏振光通过半波片后，为椭圆偏振光，当入
率达到99.99%。一般说来,只要镀15层以上,就能使
反射率达到99.9%。
2.1 反射器
镀膜技术
多层介质膜能实现所需要的反射率的基本原理是
薄膜中的多光束干涉效应，通过改变介质材料和膜层
系数，改变光学元件的反射率和透射率的比例。
从物理上看，这种结构之所以使R大增，是由于
在各界面上的反射波相位交替变化1800，使得入射面
亮条纹极其细锐。
2.2 法布里—珀罗标准具
F-P标准具的透射特性 根据平行板多光束干涉理论,F-P标准具的光强透 过率为: T=1/(1+Fsin2(φ /2))，其中φ 为到达屏上的 两相邻光束间的相位差。 T 等倾干涉 激光器谐振腔 1.0
0.5
图2-7 F-P透射频谱
2π
γ
2.2 法布里—珀罗标准具
上的各个反射波总是相干加强的。
2.1 反射器
图2-1 介质膜表面的多次反射和透射
2.1 反射器
反射棱镜
由于平面反射镜的反射光与入射光有2θ的夹角,
要想将平面反射镜进行精确地准直调正(θ — 0 0)是
很困难的。因此,经常使用的准直反射器是反射棱镜。
常见的反射棱镜有:等腰直角棱镜,立方角棱镜。
由于调正很容易,失调角很小,等腰直角棱镜在光电检
2.4 光栅
光栅的分光性能
光栅方程为: mλ=d(sinφ +sinθ)
其中, φ和θ表示入射角和衍射角，d为光栅常数;
当光波垂直入射时（ φ =0），光栅方程可简化为:
mλ=dsinθ （m=0,± 1, ±2…… ）
如果射入光栅的是复色光,在入射角φ一定时，对
于每个m级衍射光都有一系列按波长排列的光谱，该 光谱叫第m级光谱。
F-P 标准具的分光特性
当含有两种波长的一束光照射到 F-P 标准具时,
将在屏上产生两套相应于波长的干涉圆环条纹。
由透过率关系式可知,平板的反射率越大,透光的
干涉亮圆环越尖锐,因为能分辨的两个相邻亮环的几
何间隔就越小,说明 F-P 的分辨本领越高。
2.2 法布里—珀罗标准具
F-P 标准具的应用 1
2.2 法布里—珀罗标准具
图2-5 F-P干涉图像
图2-6 迈克尔逊干涉图像
2.2 法布里—珀罗标准具
从上图可看出， F-P干涉和 迈克尔逊干涉的原理
大体相同， F-P干涉相邻两透射光的表达式与迈克尔
逊干涉完全相同，所以干涉条纹的形状、间距、径向
分布很相似。只不过迈克尔逊干涉是等振幅的双光束
干涉，而F-P干涉是振幅急剧减小的多光束干涉，故
2.5 偏振器
介质膜偏振片
目前使用最广泛的一种,平行平板玻璃上镀有多层
介质膜。平行偏振分量透过率达95% ,垂直偏振分量的
反射率达98% 。
由于这种偏振片的结构简单,加工制作方便,成本
低,破坏阈值高,安装精度要求不高,所以在工程实际应
用中,是一种性能全面而且优良的偏振器。
2.5 偏振器
偏振片—原理及结构
气的风场。 国外20世纪90年代已经采用该技术进行外场观测 实验，但在国内该研究却还一直处于空白状态 。
2.2 法布里—珀罗标准具
测风激光雷达系统工作原理源自以大气气溶胶粒子为探测对象，利用光电探测器
测量发射的激光和接收到的大气气溶胶散射光，通过 F-P标准具的通过率变化反演出相应的多普勒频率， 确定出径向风速，再利用矢量合成的方法计算出实际 大气的水平风速大小和风向。
2.5 偏振器
在光电检测技术中，经常需要用线偏振光来工作。
因此，就必须有一些能够产生线偏振光的器件(起偏
器)，或者检出所需要的线偏振光的器件(检偏器)，统
称偏振器。
在光电检测技术中，对偏振器的主要技术要求
是:(1)偏振度高; (2)在光路中的插入损耗小; (3)破坏
阈值高，即耐高激光功率。
2.5 偏振器
全反射镜则希望越高越好。对于反射率的不同要求,
目前采用镀膜的技术来解决。 光学的一个重要分支----薄膜光学。
2.1 反射器
镀膜技术
利用化学方法或真空溅射方法在光学元件上涂敷
透明电介质膜或金属膜的技术。
膜层的数目视需要而定,少则1层,多则数十层。如:
在光学玻璃上交替镀19层硫化锌和氟化镁,可使反射
2.5 偏振器
这种偏振片的缺点是有颜色、透过率低。主要
适合用于对偏振要求不太高的场合。
玻璃堆偏振片 一种最简单的获取偏振光的偏振器。
当光以布儒斯特角入射到玻璃堆上时，由于玻 璃片的不断反射和透射，所产生的反射光和透射光 都是较好的线偏振片。
例如：在红外区，若将六片氯化银重叠在一起， 使自然光以630入射，所产生的透射光即为相当好的 线偏振光。
2.4 光栅
光栅的应用1—光栅尺 光栅尺，属光电传感器，多应用在精密机加工和数 控机床上，用来精密测量物体的位移，作用是对刀具 和工件的坐标起一个检测的作用，在数控机床中常用
来观察其是否走刀有误差，以起到一个补偿刀具的运
动的误差的补偿作用。
数控加工中心，机床，磨床，自动卸货机，金属板
压制和焊接机，机器人和自动化科技，生产过程测量 机器，线性产品， 直线马达，直线导轨定位。
2.2 法布里—珀罗标准具
如图2-4所示，F-P干涉仪是由两块互相平行的平
面玻璃或石英板P1、P2组成的,在两块板相对的面上
镀有金属膜或多层介质膜。
为了获得尖锐的干涉条纹，两表面要严格平行，
平面度达到(1/20—1/100)波长。
如果在两板间用热膨胀系数很小的材料制成的间
隔圈固定，这种干涉装置就叫F-P 标准具。
测风激光雷达系统的参数
探测高度10公里，垂直距离分辨率30米，风速 测量精度高于2m/s
2.2 法布里—珀罗标准具
测风激光雷达系统的应用 1、 气象监测
2、 环境保护
3、 国防军事
4、大气光学
2.3 光栅
在光电检测技术中，常利用光栅来分光，将复
色光分成单色光，其适应范围可以从远红外到真空 紫外的全部波段。此外，光栅还可用于长度和角度 的精密测量和调制元件。 定义:能使入射光的振幅，相位产生周期性空间
于角反射器有极强的反射回波特性，所以被广泛应用 于军事、船舶遇险救生等领域，自二次世界大战中雷 达技术成熟广泛使用以来一直在应用。
2.1 反射器
雷达反射器—应用领域 1、隐真示假、欺骗迷惑敌人； （真假桥、模拟海军舰队的队形等） 2、海上遇险救生； 木制船及救生艇放置雷达反射器，可提高大型船 舶的雷达回波显示，避免碰撞减少意外； 3、航道船舶航行安全； 海面养殖及作业的小船放置雷达反射器，避免船 舶误入造成不必要的损失；沉船、暗礁、浅礁应放 置雷达反射器，防止在特殊气象条件下船舶航行出 现意外。
偏振片对入射光具有遮蔽和透过的功能，可使
纵向光或横向光一种透过，一种遮蔽。
它是由偏振膜、内保护膜、压敏胶层及外保护
膜层压而成的复合材料。
2.5 偏振器
偏振片—应用 1、用两片重叠，一片旋转，调节暗度，以观日全食； 2、一眼一片，轴偏差90度，可观立体电影 ； 3、数码摄像，可去除玻璃的反光，提高摄像效果； 4、汽车驾驶室前玻璃，可有效地减小对面车强光的影 响，从而减少交通事故发生； 5、 医学检查，对患者视力损坏程度进行评估。
图2-8 Fabry（1867-1945） 图2-9 1897年发明的F-P Perot（1863-1925） 空腔谐振器
2.2 法布里—珀罗标准具
F-P 标准具的应用 2
2007年10月27日，中国科学院安徽光机所成功研
制了国内首个具有自主知识产权的基于F-P标准具的
直接接收测风激光雷达系统，该系统可以实时探测大
2.6 波片
在微电子学和生物医学中，经常运用和检测各
种状态的椭圆偏振光，因此，就需要有产生和检测
椭圆偏振光的器件，波片就是其中一种。
波片是各向异性透明材料按照一定方式切割，
具有一定厚度的平行平面板。切割方式指的是晶体
主轴或光轴与通光表面的关系。
在实际使用中,用得最多的是半波片和四分之一
波片。
2.6 波片
2.1 反射器
反射器的应用2—龙伯反射器
一种能将入射电
磁波聚焦并沿射 线原轨迹反射回 去的电介质球形 装置，属无源干
扰伪装器材。
可用于设置防雷 达假目标，干扰 障碍等 图2-3 龙伯透镜反射器的应用
2.2 法布里—珀罗标准具
F-P标准具结构
S
L1
P1
P2
L2 P
S2 S1 等倾干涉 d 图2-4 F-P干涉仪结构
由于黑色栅线重叠，因而遮光面积最小，挡光效应最
弱，光的累积作用使得这个区域出现亮带。相反，距
交叉点较远的区域，
2.4 光栅
因两光栅尺不透明的黑色栅线的重叠部分变得越来越
少，不透明区域面积逐渐变大，即遮光面积逐渐变大，
使得挡光效应变强，只有较少的光线能通过这个区域 透过光栅，使这个区域出现暗带。这些与光栅线纹几 乎垂直，相间出现的亮、暗带就是莫尔条纹。莫尔条 纹的移动与两光栅尺之间的相对移动相对应。 光栅尺是将动态的位移测量以编码方式输出的长 度测量仪器。
2.4 光栅
光栅与F-P的分光性能比较
光栅和F-P是两种不用类型的分光元件，前者运
用波段宽，但所得光谱线也宽，不能作精细分析，后
者虽然只能用于极窄的波段范围，但所得谱线也窄，
故可在小范围内作谱线精细分析。
因此，两者各有各的独到之处，相互补充，不能
彼此替代。
2.4 光栅
光栅的应用1—光栅尺 将指示光栅上的栅线与标尺光栅上的栅线成一角 度来放置两光栅尺时，必然会造成两光栅尺上的栅线 互相交叉。在光源的照射下，交叉点附近的小区域内
第2章 光电检测技术常见的 光学元件
主要内容：
2.1 反射器
2.2 法布里-珀罗标准具
2.3 光栅
2.4 偏振器
2.5 波片
2.6 滤光器
第2章 光电检测技术常见的 光学元件
在光电检测技术中,经常用到各种各样的
光学元件,复杂的检测系统都是由简单光学元
件组成，故有必要介绍几种常见的重要元件: 反射器,F-P标准具,光栅,偏振器,波片,滤光 器等,重点介绍它们的工作原理及应用.
调制的光学元件。
分类:透射光栅和反射光栅(对入射光的作用);
振幅光栅和位相光栅(调制作用)
2.3 光栅
全息光栅
全息光栅是用摄影的方法，把双光束干涉条纹用照
相底片记录下来，构成光栅，因此这种光栅最便宜。 超声光栅 声波是一种弹性纵波，它在介质中传播时，会引 起介质密度的疏密周期性变化，由于弹光效应，又将 导致介质折射率的周期性变化。
测技术中被广泛用于准直系统。
2.1 反射器
入射
入射
450
出射
450
出射 图2-2 等腰直角棱镜
2.1 反射器
反射器的应用1—雷达反射器
雷达反射器又名角反射器，它是将金属板材根椐
不同用途做成不同规格。当雷达电磁波扫描到角反射 后，电磁波会在金属角上产生放大，从而形成很强的
回波信号，在雷达的屏幕上出现很强的回波目标。由
2
( no ne ) d
2.6 波片
半波片 半波片的相位延迟为φ=(2m+1)π，(m=0,±1,
2m 1 d n0 ne 2
±3)，相应的晶体厚度为
线偏振光通过半波片后，还是线偏振光，但其
振动方向相对于入射光的振动方向转了2 θ ，这个θ
为入射光振动面与光在晶体内的主截面的夹角。
2.1 反射器 在精密光电检测技术中，常利用反射器进 行光束准直，最常用的反射器有: 平面反射镜：结构简单、使用普遍，但很 难精确地用于准直； 反射棱镜：调整容易，失调角很小，在准 直中使用较多。
2.1 反射器
平面反射镜
不同光学系统对反射率和透射率的要求不同,如:
照相机物镜希望反射越小越好,而激光器谐振腔中的