分束镜是光路中常用的光学元件，最基本的功能是将一束光分为两束光。 按结构或功能，分束镜可以细分为不同种类，每一种分束镜各有特点，适用于不同的应用场景。

在光学玻璃表面镀上一层或多层薄膜，光束入射后，一部分光发生反射，另一部分光发生折射，光束被分为两束，即实现分束。 改变镀膜参数可以控制反射光和透射光能量的比值。

分束镜按结构可以分为立方体分束镜和平板分束镜两类。 立方体分束镜由两块结构相同的三棱镜胶合而成，而平板分束镜为一片式，结构一般为圆形平板和矩形平板。 表1对比了立方体分束镜和平板分束镜的特征。

分束镜按照不同的功能可以分为非偏振分束镜、偏振分束镜和二向色镜三类。

• 非偏振分束镜对不同波长的光有着相同的分光比，可以将一定波段的光按照特定的比例分为两束光；

• 偏振分束镜可以将入射光分为两束振动方向相互垂直的偏振光，有针对宽波段或单波长的两种设计，其消光比不同；

• 二向色镜使得入射光束形成的反射光和透射光具有不同的光谱成分。

表2为三种分束镜的功能及部分用途。

迈克尔逊干涉仪在近代物理和近代计量技术中有着重要的应用，如光谱线精细结构的研究和用光波标定标准米尺等实验。 图1为迈克尔逊干涉仪原理示意图。 光源发出的光束经过平板分束镜分为反射光和透射光，反射光透过平行平板（平行平板材料和厚度均与平板分束镜相同，作用是补偿反射光，使反射光和透射光的光程相同）入射到反射镜M₁上，反射镜M₁反射回的光束经过平行平板再次入射到平板分束镜，该光束部分透过平板分束镜后通过透镜到达点P。 而透射光入射到反射镜M₂上，反射镜M₂反射的反射光束在平板分束镜上部分反射并经过透镜到达点P。 到达P点的两束光是由一束光分解而来，且振动频率、振动方向等未发生改变，所以两束光为相干光。

图1.迈克尔逊干涉仪。

光镊是一种无形的“镊子”，它能够非接触地驱动粒子沿特定轨道运动。 图2为简化的光镊系统光路示意图。 二向色镜使驱动粒子运动的激光束反射，而使照明光束透过，这样在观测粒子运动时不会受到激光束的干扰。 通常激光的波长与照明光束的波段分别在二向色镜的截止波长两侧。

可调偏振分束器可以连续改变入射线偏振光的透射光强度和反射光强度。 可调偏振分束器的原理如图3所示，通过旋转半波片改变快轴与入射线偏振光的角度，来改变线偏振光的振动方向，使该线偏振光在P光方向的分量和S光方向的分量发生相应的变化，从而达到改变两束出射光的强度的目的。