Prismes RVB

Les prismes RVB sont également appelés Cubes X, cubes dichroïques, cubes tri-chroïques, combineurs RVB ou encore cubes séparateurs.

RGB prism

Définition d’un prisme RVB

Ce sont des éléments optiques qui séparent la lumières en trois éléments : lumière Rouge, lumière Verte  et lumière Bleue. Il est couramment également fait mention de prismes RGB le « G » remplaçant le « V » pour Green en anglais.

La lumière naturelle ou blanche est un continuum de lumière le long des longueurs d’ondes visibles, elle peut être séparée en signaux plus courts centrés sur des longueurs d’onde (couleurs) spécifiques.

Il peut également être utilisé inversement pour concaténer différents signaux incidents (Rouge, Vert, Bleu) en un signal de lumière blanche. Il est alors appelé combineur cube X.

Les prismes RVB sont en général insensibles à la polarisation.

Sur les deux schémas ci-dessous, vous trouverez les schémas de fonctionnements de ces deux usages.

Sch 1: Schéma de séparateur cube-X

RGB Prism scheme

Sch 2: schéma de prisme combineur

RGB combiner

Fabrication

Les cubes X sont généralement fabriqués en verre optique (généralement N-BK7 / H-K9L). Quatre prismes isométriques sont fabriqués avec leurs faces optiquement polies. Un dépôt de couches mince formant un filtre dichroïque est appliqué sur leurs faces intérieures. À l’aide de colle optiquement neutre, les quatre prismes sont ensuite assemblés pour former un cube. La surface externe est généralement soumise à un revêtement antireflet pour réduire les pertes optiques.

Les dimensions standards sont comprises entre 4mm et 50 mm. Pour les cubes X de haute qualité les tolérances dimensionnelles sont de +/- 0.1mm avec une qualité de surface de S&D 40/20 et une transmission au delà des 92%.

Dichroic cube drawing

Quels en sont les usages courant ?

Les prismes RVB sont parfois utilisés comme outil pédagogique dans les cours de physique pour montrer comment la lumière blanche peut être divisée en 3 couleurs constitutives.

Ils sont plus largement utilisés dans l’industrie comme composants optiques dans les équipements ci-dessous :

  • Projecteurs (LCoS et DLP)
  • Appareils photo
  • Affichages
  • Spectromètres

Le marché des lunettes de réalité augmentée est un marché en pleine croissance pour les cubes X (principalement ceux de 4mm)

Cubes X pour des lunettes de réalité augmentée

4mm X-cubes

Comment acheter des prisms RVB ?

Les cubes X peuvent soit être des pièces standards et donc achetées directement auprès des principaux revendeurs de composants optiques, soit être fabriqués sur mesure. Pour les prismes fabriqués sur mesure, il est important d’avoir des spécifications détaillées :

  • Dimensions
  • Transmission
  • Détail du ou des signaux d’entrée
  • Type de prisme RVB (combineur ou séparateur)
  • Quantités de commandes par lots

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