光学直角棱镜是一种常见的光学元件，它能够将光线的传播方向精确地偏转90度。这种功能看似简单，却在许多光学仪器和日常设备中发挥着重要作用。本文将从基础知识的角度，结合图示描述，带你了解直角棱镜的工作原理和应用。
在任何无论是复杂还是简单的光学仪器系统中，都缺少不了光束的直角转折，主要是解决空间约束，实现紧凑型光学系统（如显微镜、激光加工设备中），通过直角转折可以折叠光路，显著减小设备体积；当多光束并行时，直角转折能防止光束交叉干扰（例如分光镜后的检测光路与主光路分离）。实现直角转折主要是采用平面反射镜和直角棱镜，本期推送的内容主要是考虑使用直角棱镜。
图1 直角棱镜转折光路的二种使用方法
通过视频1的实际演示，可以了解到使用斜面直接入射的情况下，斜面需要镀膜，似乎使用全反射的方法好像更加简单，但实际这二种方法各有优缺点。使用全反射的方法光线转折90度取决棱镜的加工角度误差，要求非常的严格，而在斜面入射转折对棱镜的角度没有要求，就是等效于一个反射镜，如图2。
图2 使用反射镜转折光路
一般情况下来讲，对系统的精度和稳定性要求不高的情况下，可以使用斜边入射的方法实现光路转折，但是使用全反射方法转折光路有其独特优势：
高效反射： 全反射现象几乎不损失光强，确保光线的高效传播；
精确偏转： 棱镜的角度经过精密加工，偏转精度可达角秒级别；
结构紧凑： 相比于反射镜，棱镜体积更小，适合在有限空间内使用；
稳定性高： 棱镜的固定方式简单，不易受振动影响。
但是如果不是在平行光路使用，某些入射光的角度不满足全反射的要求就不能使用这种方法，只能使用镀膜的斜面直接入射完成光线的转折。
希望这篇文章能让你对光学直角棱镜的功能有更深入的了解！
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