偏光分束镜是光学技术中常用的重要器件，它的基本功能是将一束光变换成两束振动方向相互垂直的平面偏振光。根据不同的工作原理，人们已经相继制成功了多种类型的偏光分束镜，例如基于光在单轴晶体中的双 折射现象制成的各种棱镜式偏光分束镜，基于多层介质膜内干涉效应制成的薄膜偏光分束镜等。偏光分束棱镜—复式双反射偏光分束棱镜。 它是利用入射光在单轴晶体内全反射时将相 互垂直振动的。0、e光在空间分开，从 而实现起偏分束的。这种偏光分束梭镜除具有 一般棱镜式偏光分束镜的特点外，择具有分束角大，可以在偏光分束同时实现光束转向约90°等特点，因此，它在光学技术中将会获得更广泛的应用。

结构及原理

图1是结构简易图。它由两块单轴晶体组成，因此称它为复式的。第一块晶体光轴垂直于入射端面，第二块晶体光轴在出射端面内，而且与第一块光轴垂直。棱镜反射面BA与入射端面夹角为45°。正入射光束进入第一块晶体后，沿光轴传播到达棱镜斜面AB前一直没有发生双折射。在BA界面发生全内双反射,被分解成为o、e两束平面偏振光。两偏振光束经分界面BD进入第二晶体，原来的o光变成e光，原来的e光变成。光折射的结果使两光束的分束角进一步扩大(图1)，最后经出射端面进入空气时，两束光再一次折射偏折，使分束角再次扩大。故入射光束经该棱镜后被分成具有大分束角的两束平面偏振光。棱镜的分束角与设计参数甲、刀的关系由下面的关系式给出。根据菲涅尔定律，o、e两光束在棱镜斜面双反射时应满足的反射定律为

其中a是反射后e光波的法线与垂直于光轴方向之间的夹角，

两反射光束在分界面BD上发生偏折时应满足的折射定律的形式为：

最后在出射端面,两光束进一步偏折，满足方程：

两光束分束角,即棱镜分束角

为获得较大的分束角，o、e两光束在出射端面方向必须反向偏折，此时

对于给定的设计参数

最常见的形状是立方体，由两个三角形玻璃棱镜制成，它们使用聚酯，环氧树脂或聚氨酯类粘合剂在基体上胶合在一起。调整树脂层的厚度，使得通过一个“端口”（即，立方体的面）入射的光的（一定波长）的一半被反射，另一半由于全部内反射而被继续传输。 诸如沃拉斯顿棱镜的偏振分束器使用双折射材料，将光分成不同极化的光束。

另一种设计是使用半镀银镜，一片玻璃或塑料，透明薄的金属涂层，现在通常由铝蒸气沉积铝。 控制沉积物的厚度，使得以45度角入射并且不被涂层吸收的光的部分（通常为一半）被透射，其余部分被反射。 用于摄影的非常薄的半镀银镜子通常被称为防护薄膜镜。 为了减少由于反射涂层的吸收引起的光的损失，已经使用了所谓的“瑞士干酪”分束镜。 最初，这些是穿孔的高度抛光的金属片，以获得所需的反射与透射比。 之后，将金属溅到玻璃上，形成不连续的涂层，或者通过化学或机械作用去除连续涂层的小区域以产生非常字面上的“半镀银”表面。

代替金属涂层，可以使用二向色光学涂层。 根据其特性，反射与透射的比例将随着入射光的波长的函数而变化。 分光镜用于一些椭圆反射聚光灯，以分散不需要的红外线（热）辐射，以及激光器结构中的输出耦合器。

第三种分束器是二向色镜像棱镜组件，其使用二向色光学涂层将入射光束分成多个光谱不同的输出光束。 这样的设备被用于三皮管彩色电视摄像机和三色彩色印片法电影摄影机。 它目前用于现代三CCD相机。 光学相似的系统反向用作三LCD投影机中的光束组合器，其中来自三个单独的单色LCD显示器的光被组合成用于投影的单个全色图像。

用于PON网络的单模光纤的分束器使用单模行为来分割光束。分离器通过将两根光纤“拼接”为X。

用一个镜头和一个曝光点来拍摄立体影像对的镜子或棱镜的排列，有时被称为“射束分离器”，但这是一个用词不当的现象，因为它们实际上是一对潜望镜，折射出的光线已经不是重合的了。在一些非常罕见的立体摄影附件、镜子或棱镜块与束器执行相反的功能相似，叠加的主题从两个不同角度视图通过颜色过滤器允许直接生产浮雕的3 d图像，或通过迅速交替百叶窗记录顺序字段3D视频。

考虑一个经典的无损分束器，其电场在其两个输入处都有事件发生。 两个输出域Ec和Ed与输入通过线性相关

其中2×2元素是分束器矩阵。 r和t是通过分束器的特定路径的反射率和透射率，该路径由下标表示。

假设分束器不从光束中去除能量，则总输出能量可以等于总输入能量的读数

要求这种节能带来反射率和透射率之间的关系

并且

其中“

当

其中替换形式

它遵循

现在已经确定了描述无损分束器的约束，我们可以重写我们的初始表达式