二向色鏡是基于熒光光團成像而開發，其主要光學參數在500-580nm波段實現高反射，在605nm-750nm波段實現高透過，設計45°入射，在高反和高透波段之間的過渡帶小，適合大部分需要熒光檢測的應用。
二向色鏡能非常有效地判斷有色寶石的光性特征，可幫助鑒定寶石品種和某些合成寶石。若已知兩粒紅色寶石分別為紅寶石和紅玻璃，利用它可以很容易地區分開，前者有多色性，而后者無多色性。
二向色鏡的主要應用有：
1.能幫助鑒定具有強多色性的寶石；
2.區分各向同性與各向異性寶石；
3.指導寶石的加工。
此外還有機器視覺成像、熒光顯微鏡、pcr熒光定量分析儀、熒光素、熒光染料、熒光光團檢測等應用。
常用的二向色鏡是冰洲石二色鏡，它由玻璃棱鏡、冰洲石菱面體、透鏡、通光窗口和目鏡等部分組成。冰洲石具有*的雙折射，它能將一束光分解成兩條偏振光線。冰洲石菱面體的長度設計成正好可使小孔的兩個圖像在目鏡里能并排成像。當觀察具多色性的寶石時，冰洲石二色鏡將透過寶石的兩束偏振化色光再次分解，使兩束偏光的顏色并排出現于窗口的兩個影像中。均質體寶石不具各向異性，因此不存在多色性，觀察到的兩個窗口顏色相同。均質體有色寶石具各向異性，因而存在多色性。只有當穿過寶石的兩束偏振光振動方向與冰洲石菱面體光率體主軸相互平行或垂直時，看到的才是寶石真正的多色性顏色。當非均質有色寶石的光軸平行于二向色鏡長軸時，看不到多色性。
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