2常见光学元件
光栅的结构及工作原理
光栅的结构及工作原理光栅是一种常见的光学元件，它具有特殊的结构和工作原理，广泛应用于光学仪器、光通信和光谱分析等领域。
本文将详细介绍光栅的结构和工作原理。
一、光栅的结构光栅通常由平行罗列的等间距、等宽度的凹槽或者凸槽组成。
根据凹槽或者凸槽的形状，光栅可以分为光栅衍射光栅和光栅反射光栅。
光栅衍射光栅是最常见的一种，它的凹槽或者凸槽形状可以是直线、圆弧、正弦曲线等。
光栅的结构可以分为三个部份：基底、光栅区和保护层。
基底是光栅的主体部份，通常由玻璃或者石英等透明材料制成。
光栅区是光栅的凹槽或者凸槽部份，它决定了光栅的光学特性。
保护层位于光栅区的表面，用于保护光栅区免受损坏。
二、光栅的工作原理光栅的工作原理基于衍射现象。
当入射光照射到光栅上时，光栅的凹槽或者凸槽会对光进行衍射，产生多个衍射光束。
这些衍射光束的方向和强度与光栅的结构参数和入射光的波长有关。
光栅的工作原理可以用衍射方程来描述。
对于光栅衍射光栅，衍射方程可以表示为：mλ = d·sinθ其中，m是衍射级别，表示衍射光束的次序；λ是入射光的波长；d是光栅的周期，表示相邻凹槽或者凸槽之间的距离；θ是衍射角，表示入射光与衍射光束的夹角。
根据衍射方程，可以计算出不同衍射级别的衍射角和衍射光束的强度分布。
通过调整光栅的结构参数，如周期和凹槽或者凸槽的形状，可以控制衍射光束的方向和强度，实现光栅的特定功能。
三、光栅的应用光栅具有广泛的应用领域，以下列举几个常见的应用：1. 光谱分析：光栅可以将入射光分散成不同波长的衍射光束，用于光谱分析。
通过测量衍射光束的强度分布，可以得到样品的光谱信息。
2. 光学仪器：光栅可以用于光学仪器中的衍射光栅、光栅反射镜等部件，实现光学信号的调制、分析和检测等功能。
3. 光通信：光栅可以用于光纤通信系统中的光栅耦合器、光栅滤波器等部件，实现光信号的分配、调制和滤波等功能。
4. 激光技术：光栅可以用于激光技术中的光栅衍射镜、光栅耦合器等部件，实现激光束的调制、分布和耦合等功能。
凸透镜与凹透镜的特点与成像规律归纳
凸透镜与凹透镜的特点与成像规律归纳凸透镜与凹透镜都是光学中常见的光学元件，它们具有不同的特点和成像规律。
本文将对凸透镜与凹透镜的特点与成像规律进行归纳，以帮助读者更好地理解和应用这两种透镜。
一、凸透镜凸透镜是中央薄、边缘厚的透镜。
它具有以下特点和成像规律：1. 凸透镜的特点（1）中央薄、边缘厚：凸透镜的中央部分比边缘部分薄，呈现出向外膨胀的形状。
（2）双折射面：凸透镜的两个折射面都是曲面，其中一个面使光线向凸透镜的光轴弯曲，而另一个面则使光线远离光轴。
（3）正透镜：凸透镜主要用于使平行光线集中到一个点上，能够形成实像。
2. 凸透镜的成像规律（1）平行光线汇聚：当平行光线入射到凸透镜上时，经折射后会汇聚到凸透镜的焦点上。
（2）物体位置：凸透镜对物体的位置有要求，物体必须在凸透镜的一个焦点之外才能形成实像。
（3）实像与放大：凸透镜会形成一个正立、放大的实像，实像的位置取决于物体与凸透镜的距离。
二、凹透镜凹透镜是中央厚、边缘薄的透镜。
它具有以下特点和成像规律：1. 凹透镜的特点（1）中央厚、边缘薄：凹透镜的中央部分比边缘部分厚，呈现出向内凹陷的形状。
（2）双折射面：凹透镜的两个折射面都是曲面，其中一个面使光线远离凹透镜的光轴，而另一个面则使光线向凹透镜的光轴弯曲。
（3）散透镜：凹透镜主要用于使平行光线发散，不能形成实像。
2. 凹透镜的成像规律（1）发散光线：当平行光线入射到凹透镜上时，经折射后会发散出去，不会汇聚到焦点上。
（2）物体位置：凹透镜对物体的位置没有特殊要求，可以在凹透镜的任意一侧。
（3）虚像与缩小：凹透镜不会形成实像，而是形成一个放大、倒立的虚像，虚像的位置取决于物体与凹透镜的距离。
三、凸透镜与凹透镜的应用凸透镜和凹透镜在现实生活中有广泛的应用。
1. 凸透镜的应用（1）放大镜：放大镜就是一种凸透镜，通过放大物体的实像，使得人眼能够清楚地观察细小的细节。
（2）相机镜头：相机镜头中使用的透镜系统多采用凸透镜，以聚光和调整焦距，使得画面更加清晰和准确。
光学元件选择指南
光学元件选择指南光学元件是光学系统中不可或缺的一部分，它们在各种领域起着至关重要的作用，如照相机镜头、显微镜、激光器等。
正确选择合适的光学元件对于实现系统的高效运行至关重要。
本文将介绍几种常见的光学元件，并指导读者在选择时应考虑的关键因素。
1. 光学透镜光学透镜是最基本和常见的光学元件之一。
它可以将光线聚焦或散开，具有一个或多个球面或非球面表面。
在选择光学透镜时，首先需要考虑的是透镜的折射率和物理尺寸。
折射率决定透镜对光的折射程度，而物理尺寸则需要根据系统设计来确定。
此外，光学透镜的材料选择也很重要，常见的材料包括玻璃和塑料。
2. 光学棱镜光学棱镜是另一种常见的光学元件，它可以将光线折射、反射或分离成不同的光谱。
在选择光学棱镜时，一个重要的因素是棱镜的几何形状。
棱镜可以是三棱镜、四棱镜或其他形状。
此外，折射率和透过率也是选择光学棱镜时需要考虑的重要因素。
3. 光栅光栅是一种具有周期性结构的光学元件，它可以将入射光线分散成不同的波长。
光栅的选择主要取决于线数（光栅周期内的刻痕数）和刻线方向。
光栅的线数越大，波长的分辨率就越高。
刻线方向也会影响到光栅的表现，对于一些特定的应用，如光谱仪，需要具有特定方向的光栅。
4. 光纤光纤是一种将光信号传输的光学元件。
它由一个或多个纤维构成，可用于远距离传输数据和信号。
在选择光纤时，需要考虑的重要因素包括纤维的直径、损耗和传输带宽。
较小的纤维直径通常意味着更高的带宽，但也可能导致更高的传输损耗。
5. 滤波器滤波器是一种选择性透过或反射特定波长光线的光学元件。
在选择滤波器时，关键因素包括中心波长、带宽和透过率。
中心波长决定滤波器对哪些波长的光线进行选择性透过或反射。
带宽决定了滤波器对中心波长附近的波长的选择性程度。
透过率表示滤波器透过光线的量。
综上所述，选择合适的光学元件是光学系统设计中的关键一环。
从光学透镜、光学棱镜、光栅、光纤到滤波器，每种光学元件都有其独特的特点和选择要点。
什么是光的光学仪器和光学设计
光学仪器是用于检测、测量和操作光的设备和工具，它们基于光的传播、反射、折射、干涉和衍射等现象来实现特定的功能。
光学设计则是通过优化光学系统的构成和参数，以实现特定的光学性能和功能。
本文将详细介绍光学仪器和光学设计的原理、方法和应用。
一、光学仪器的原理和分类：光学仪器是利用光的传播和相互作用来检测、测量和操作光的设备和工具。
它们基于光的特性和光学元件，如透镜、反射镜、光栅等，实现特定的功能。
常见的光学仪器包括以下几种：1. 显微镜：利用透镜和光学系统来放大和观察微小物体的设备。
它可以通过调整放大倍数和对焦距离来获得高分辨率的图像。
2. 望远镜：利用反射镜或透镜等光学元件来放大远处物体的设备。
它可以通过调整焦距和放大倍数来观察远处天体或景物。
3. 光谱仪：用于测量和分析光的波长和强度分布的设备。
它可以通过光栅、棱镜或干涉仪等光学元件对光进行分散、分光和检测。
4. 干涉仪：利用光的干涉原理来测量物体的形状、厚度或折射率等参数的设备。
常见的干涉仪包括白光干涉仪、迈克尔逊干涉仪和弗罗格干涉仪等。
5. 激光器：产生激光光束的设备。
它利用光的受激辐射和放大过程来产生一束高强度、单色和相干性很好的光。
二、光学设计的原理和方法：光学设计是通过优化光学系统的构成和参数，以实现特定的光学性能和功能。
它基于光的传播和相互作用，利用光学元件和光学系统的特性和参数，以满足特定的设计要求。
常见的光学设计方法包括以下几种：1. 几何光学设计：基于几何光学原理，通过光的传播和物体的几何形状来设计光学系统。
例如，通过选择适当的光学元件和调整其参数，以实现特定的光学成像、放大或聚焦等功能。
2. 光线追迹法：通过追踪光线的传播路径和相互作用，以预测和优化光学系统的性能。
它可以用于设计光学系统的光路、像差校正和光源布局等。
3. 波前传播法：通过模拟光的波前传播和相位变化，以预测和优化光学系统的成像质量和像差。
它可以用于设计光学系统的透镜曲率、光阑尺寸和光学元件的位置等。
镜像与透镜光的成像原理
镜像与透镜光的成像原理镜像与透镜是光学中常见的光学元件，它们在光的传播和成像方面发挥着重要的作用。
在本文中，将介绍镜像和透镜的基本原理以及它们在光学成像中的应用。
一、镜像的成像原理镜子是一种常见的镜像形成器件，通过反射作用来产生图像。
镜子根据形状可以分为平面镜和曲面镜。
1. 平面镜的成像原理平面镜是由一块平面的玻璃或金属反射面组成的，它的成像原理可以用光的反射规律来解释。
当平行光线射向平面镜时，经过反射后，光线会沿着与入射光线夹角相等且在同一平面上的方向反射。
对于平面镜来说，入射光线、反射光线和法线三者在同一个平面上。
根据光的反射规律，平面镜上的每一个点都能对入射光线进行反射，形成一个虚像。
虚像的特点是：光线看起来似乎来自于实际物体的位置，但实际上光线并不是真正经过那个位置的。
平面镜上下翻转的特点也是由虚像造成的。
2. 曲面镜的成像原理曲面镜包括凸面镜和凹面镜，它们的成像原理与平面镜有所不同。
凸面镜的成像原理：凸面镜的曲率半径大于其直径，当光线由远离凸面镜的地方射入时，会以某个焦点为中心，经过反射后汇聚到焦点上。
这种成像方式被称为实像，实像在凸面镜背面的焦点处形成。
凹面镜的成像原理：凹面镜的曲率半径小于其直径，当光线射入凹面镜后，会以某个焦点为中心，经过反射后发散出去。
这种成像方式被称为虚像，虚像位于凹面镜背面的焦点处。
二、透镜光的成像原理透镜是一种常见的光学成像元件，它通过折射作用来产生图像。
透镜根据形状可以分为凸透镜和凹透镜。
1. 凸透镜的成像原理凸透镜的成像原理与凸面镜类似，当光线从空气射入凸透镜时，会以某个焦点为中心，经过折射后汇聚到焦点上。
这种成像方式也被称为实像，实像位于凸透镜的透镜背面的焦点处。
2. 凹透镜的成像原理凹透镜的成像原理与凹面镜类似，当光线从空气射入凹透镜时，会以某个焦点为中心，经过折射后发散出去。
这种成像方式也被称为虚像，虚像位于凹透镜的透镜背面的焦点处。
三、镜像与透镜的应用镜像和透镜在生活和科学中都有广泛的应用。
透镜原理知识点总结图表
透镜原理知识点总结图表透镜是一种光学元件，通过其作用可以对光线进行聚焦或发散。
在光学仪器中，透镜是非常重要的元件，广泛应用于望远镜、显微镜、相机等设备中。
透镜原理是光学学科中的基础知识，掌握透镜原理可以帮助我们更好地理解光学现象和光学仪器的工作原理。
本文将对透镜的原理进行详细的总结，包括透镜的分类、成像原理、焦距计算、透镜组合与光学系统等知识点。
一、透镜的分类根据镜片的形状和作用方式，透镜可以分为凸透镜和凹透镜两种基本类型。
凸透镜是中间厚，边缘薄，两面都是凸面，凹透镜是中间薄，边缘厚，两面都是凹面。
1. 凸透镜凸透镜是最常见的一种透镜，其典型形状为中间厚，边缘薄。
凸透镜在光线通过后能够将光线聚焦到一个点上，称为焦点。
2. 凹透镜凹透镜是另一种常见的透镜，其典型形状为中间薄，边缘厚。
凹透镜在光线通过后能够将光线发散，看起来就像是从一个点发出的光线经过透镜后变得发散。
二、成像原理透镜的成像原理是指透镜对入射光线的折射、折射角和透镜焦距等性质的描述。
成像原理是透镜原理中最关键的内容之一，也是光学仪器能够正常工作的基础。
1. 凸透镜的成像原理当平行光线通过凸透镜时，会被透镜折射并聚焦到主焦点上。
如果物体在主焦点前放置，成像位置为透镜背面，图片为直立，放大。
如果物体在主焦点后放置，成像位置为透镜前面，图片为倒立，缩小。
2. 凹透镜的成像原理当平行光线通过凹透镜时，会被透镜折射并发散出去。
因此，凹透镜不能形成实际的实像。
三、焦距计算焦距是透镜的一个重要参数，表示光线通过透镜后聚焦或发散的距离。
焦距的大小可以用来描述透镜的成像能力。
焦距的计算是透镜原理中的重要内容，可以通过公式来计算。
1. 凸透镜的焦距计算公式凸透镜的焦距f可以通过以下公式计算得到：1/f = (n-1) * (1/R1 - 1/R2)其中，n为透镜的折射率，R1和R2分别为透镜的两个曲率半径。
2. 凹透镜的焦距计算公式凹透镜的焦距f也可以通过类似的公式计算得到：1/f = (n-1) * (1/R1 - 1/R2)其中，n为透镜的折射率，R1和R2分别为透镜的两个曲率半径。
光学元件
n = 4，则光敏 照度可增加16倍。
'
由于浸没透镜和探测器的中间胶介质与浸没透镜形成界面上有可能 发生光束的全反射，而不为探测器接收，这使浸没透镜的集光作用 有着一定的限制，这一限制也可当作一个背景光阑而加以利用。
如果浸没透镜置于空气中，n=1，成像面与光敏面重合，则有
nL n 1 L ' 1 ' r nL n
' '
'
常把β 的倒数B叫做浸没透镜的浸没倍率：
y n'r B ' ' y n (r L' ) L' 1
单折射球面有相差存在，但在等明点或不晕点处的球差和慧差等 于零。存在着三个等明点的物像共轭关系。它们是： (1) L' L 0 ，物、像点重合在球面上，这没有实用意义；
常用的结构形式有双胶合组、双分离组和三分离组。
双分离组可使剩余带球差很小，甚至能对两个孔径带消球差，可以
做到比双胶合组大的相对孔径；三分离组能使球差的色变化有所改
善。
(3)摄影和投影物镜 摄影物镜 是将空间物体成像于感光胶片或其他接收器上的透镜组，那些将一 个物平面上的图形、文字成像于各种感光材料上的透镜组。 如制版镜头、复印镜头等也属于摄影物镜之列。 摄影物镜因需适用于对不同亮度的物体，有时甚至是照明十分微弱 的物体的拍摄，要求有很大的相对孔径，并且要求是连续可调的。 投影物镜 是把小的工件或摄制在胶片上的文字、图像，以较大的倍率在各种 屏幕或感光纸上成像的透镜组，
率可达15～20倍。
4．目镜
目镜：在目视光学仪器中用于观察物体被物镜所成像的透镜组称为 目镜。
目镜的作用：放大镜，
镜目距：仪器的出射光瞳一般位于目镜像方焦点以外与之很靠近的 地方，目镜最后一面至出射光瞳的距离称为出瞳距离。
微纳光学元件
微纳光学元件微纳光学元件是指在微纳米尺度下制备的光学元件，其物理尺寸与波长相当或小于波长。
由于微纳米尺度下的光学元件具有精细的结构和独特的光学性能，因此它们在纳米光学、纳米电子学、生物医学、光子学和量子信息等领域都有着广泛的应用。
本文将介绍微纳光学元件的种类、制备方法和应用领域。
1.微型透镜微型透镜是一种具有微观尺度的透镜。
在微型透镜中，光线沿着一个由两个球形凸面镜构成的小光学系统进行聚焦。
微型透镜可以用于大规模的太阳能电池板、荧光探针和微小的成像器件中。
2.表面等离子体共振元件表面等离子体共振元件（SPR）是由金属和介电质组成的结构，在金属表面激发出介电质与金属相互作用而形成的等离子体振荡。
SPR可以用于生物传感和化学传感器，便携式光谱仪和科学研究中。
3.纳米图案化二维材料纳米图案化二维材料是通过纳米图案化技术在二维材料表面形成的纳米图案阵列。
这些阵列可以用于各种应用，如有机太阳能电池、晶体管和量子点发光二极管等。
4.纳米光阀门纳米光阀门可以在纳米尺度下控制光的传输。
这种阀门利用有机材料在受激电荷转移时的光响应和半导体的光学和电学特性制成。
纳米光阀门可以用于光开关和光电子学器件中。
5.量子点量子点是一种极小的材料，其长度为纳米级别。
由于量子点的尺寸非常小，因此它们的行为在经典物理学和量子力学之间。
量子点已被证明在计算机处理、太阳能电池板、生物传感和医学成像等领域中具有应用潜力。
1.电子束光刻电子束光刻是一种制备微纳米结构的先进技术，利用电子束在光刻胶层和光学材料表面刻蚀微纳米结构。
该技术相对于其他光刻技术具有更高的分辨率和更好的控制能力。
2.激光直写3.纳米压印纳米压印技术是一种将微纳米尺度的结构转移至各种材料表面的方法。
该技术利用硅基底上制作的微纳米结构进行压印，从而制造出具有高分辨率和复杂形状的微纳米结构。
4.分子束外延分子束外延是一种利用分子束在晶体表面上生长高质量微纳米结构的方法。
通过控制分子束的数量和速度，可以精确地控制微纳米结构的形成和生长过程。
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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