0.引言

角錐棱鏡(CCR)是一種高精度的光學(xué)元件，廣泛應(yīng)用于光電測距的合作目標(biāo)、激光通信和光學(xué)變換等領(lǐng)域。其最大的特點(diǎn)是：當(dāng)一束平行光垂直于大面入射，依次經(jīng)過3個(gè)直角反射面的反射后，從與入射方向相反的方向出射。目前國內(nèi)對角錐棱鏡的偏振特性[1]和遠(yuǎn)場衍射特性[2-3]都進(jìn)行了一定的探討，采用的方法也各不相同，包括幾何光學(xué)簡化方法[4]、矩陣傳播方法[2,5]、波動光學(xué)方法[3]，但計(jì)算過程繁雜且結(jié)果存在差異。

Zemax作為國際通用的光學(xué)設(shè)計(jì)軟件，其優(yōu)秀的計(jì)算效率和精度使得該軟件被廣泛使用。因而，文中借助于Zemax軟件深入分析了相關(guān)參數(shù)對角錐棱鏡后向衍射圖像的影響，包括角錐棱鏡二面角、后向傳輸距離及其偏振態(tài)的影響。對于角錐棱鏡及其相關(guān)系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有普遍意義，使得在理論設(shè)計(jì)時(shí)能夠簡單快捷地得到準(zhǔn)確結(jié)果，減低設(shè)計(jì)難度，提高效率。

1.角錐棱鏡的非序列分析

在理想情況下，角錐棱鏡3個(gè)反射面(如圖1所示，標(biāo)記為1、2、3)兩兩之間的夾角為90°，取空間坐標(biāo)系,角反射器的3條棱和它們的像將通光孔徑分為6個(gè)扇形區(qū)域，入射光先后被3個(gè)面反射，經(jīng)過反射面有6種不同的次序(123,213,231,321,312,132)，出射光被分為6束。光線在這個(gè)連續(xù)的模型里，不會從第1個(gè)面追跡到第3個(gè)面，再到第2個(gè)面，這個(gè)模型很簡明，但從純粹的幾何追跡光學(xué)理論的角度進(jìn)行角錐棱鏡的設(shè)計(jì)往往會給棱鏡的有效使用帶來一系列的問題，因此，采用Zemax的非連續(xù)方式分析角錐棱鏡的反射特性。

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