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光学元件通过折射、反射、干涉等物理现象,实现对光的控制、传输与转换,主要分为以下几类:
折射元件
透镜:通过曲面改变光路方向,实现聚焦或发散。例如相机镜头中的凸透镜将光线汇聚至传感器,形成清晰图像。
棱镜:利用折射改变光路方向,常见于光谱仪中分离不同波长的光。
反射元件
平面镜:反射光路,如激光干涉仪中的参考镜,用于高精度测量。
曲面镜(抛物面镜、球面镜):聚焦或发散光束,例如天文望远镜的主镜。
衍射元件
光栅:通过周期性结构产生衍射,实现光谱分析或波长选择,如通信中的DWDM(密集波分复用)器件。
全息光学元件(HOE):记录并再现光波前,应用于AR/VR头显中的波导设计。
偏振元件
偏振片:选择特定偏振方向的光,用于3D电影、液晶显示器(LCD)中的光控制。
波片:改变光的偏振状态,常用于量子光学实验。
非线性光学元件
倍频晶体:如BBO晶体,将激光频率加倍,应用于超快激光器。
和频/差频晶体:实现光波长转换,如绿光激光器的生成。
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