激光笔分光器的原理是什么意思(激光笔分光器的原理是什么样的)

导语：激光笔分光器的原理是什么？

一句话概括，激光笔前面的分光器就是一个柱透镜，用于将原本一条直线的激光在柱透镜弯曲的方向上呈辐射状散开。

与更常见的圆透镜相比，柱透镜的曲面是柱面，而圆透镜的曲面是球面；圆透镜在两个维度都能偏折光线，柱透镜只在有曲率的方向偏折光线。

激光笔中的激光二极管芯片发出的光经过整型的透镜之后会得到一个近似为圆形的小光斑。如果再经圆透镜发散，它会成为圆形的大光斑，而如果经过柱透镜，由于只有一个方向被发散，它会成为椭圆形的光斑。（“发散”见注[1]）

图 1 光斑经不同种类透镜发散后区别

这种带有分光器的激光笔常出现在初中讲授折反射的物理课堂，为了显示折反射的光路，我们会在整个装置背侧放一个白屏，让分光后辐射散开的激光能在屏上留下痕迹。这一应用场景对柱透镜的像差要求不高，因此也可使用无色透明的介质柱子（例如一小截玻璃棒）代替光学实验中更常见的平-凸型柱透镜。

注[1]：通常我们认为凸透镜（不论是圆透镜还是柱透镜）对光束有会聚作用，但当观察的位置与透镜的距离大到一定程度的时候，观察到的光斑比入射的光束大，即从结果上看是“发散”的。

图 2 “会聚”与“发散”

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