二向色镜是基于荧光光团成像而开发，其主要光学参数在500-580nm波段实现高反射，在605nm-750nm波段实现高透过，设计45°入射，在高反和高透波段之间的过渡带小，适合大部分需要荧光检测的应用。
二向色镜能非常有效地判断有色宝石的光性特征，可帮助鉴定宝石品种和某些合成宝石。若已知两粒红色宝石分别为红宝石和红玻璃，利用它可以很容易地区分开，前者有多色性，而后者无多色性。
二向色镜的主要应用有：
1.能帮助鉴定具有强多色性的宝石；
2.区分各向同性与各向异性宝石；
3.指导宝石的加工。
此外还有机器视觉成像、荧光显微镜、pcr荧光定量分析仪、荧光素、荧光染料、荧光光团检测等应用。
常用的二向色镜是冰洲石二色镜，它由玻璃棱镜、冰洲石菱面体、透镜、通光窗口和目镜等部分组成。冰洲石具有极强的双折射，它能将一束光分解成两条偏振光线。冰洲石菱面体的长度设计成正好可使小孔的两个图像在目镜里能并排成像。当观察具多色性的宝石时，冰洲石二色镜将透过宝石的两束偏振化色光再次分解，使两束偏光的颜色并排出现于窗口的两个影像中。均质体宝石不具各向异性，因此不存在多色性，观察到的两个窗口颜色相同。均质体有色宝石具各向异性，因而存在多色性。只有当穿过宝石的两束偏振光振动方向与冰洲石菱面体光率体主轴相互平行或垂直时，看到的才是宝石真正的多色性颜色。当非均质有色宝石的光轴平行于二向色镜长轴时，看不到多色性。
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