基于液晶可變相位延遲器的斯托克斯偏振儀研制
發(fā)布時(shí)間:2021-09-24 17:30
偏振測量的方法有很多,比如機(jī)械調(diào)制法、波前分割法等。但這些方法都有一些限制,比如不能用于高精度系統(tǒng)或者對入射光光強(qiáng)有一定的要求。為了解決以上問題,本文在現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上,研制了一臺(tái)不需要機(jī)械旋轉(zhuǎn)、響應(yīng)速度較快且校準(zhǔn)簡單的基于液晶可變相位延遲器的斯托克斯偏振儀。本文首先詳細(xì)闡述了目前斯托克斯偏振儀的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及目前斯托克斯偏振儀的優(yōu)缺點(diǎn),進(jìn)一步提出搭建一臺(tái)基于液晶可變相位延遲器的斯托克斯偏振儀的必要性,最后完成了該偏振儀的研制與測試。本文的主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)如下所述:(1)構(gòu)建了液晶可變相位延遲器的理論模型。通過理論推導(dǎo),得到了液晶可變相位延遲器的相位延遲量和快軸方位角隨驅(qū)動(dòng)電壓、入射光波長、入射角和方位角之間的理論公式。通過性能表征,本文同時(shí)將實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果與仿真分析結(jié)果進(jìn)行了對比,兩種結(jié)果的一致性說明了本文理論推導(dǎo)的正確性與合理性。(2)研制了一臺(tái)基于液晶可變相位延遲器的斯托克斯偏振儀。研制過程包括該偏振儀的工作原理、元器件選型、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。同時(shí)為了降低系統(tǒng)條件數(shù)并提高系統(tǒng)穩(wěn)定性,本文也對該偏振系統(tǒng)進(jìn)行了系統(tǒng)建模與優(yōu)化,基于優(yōu)化結(jié)果,完成了該偏振儀的搭建與校準(zhǔn)。(3)分別通...
【文章來源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:57 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
延遲量隨驅(qū)動(dòng)電壓和波長變化測量結(jié)果
便可以搭建一臺(tái)原理樣機(jī)來進(jìn)行測試。本章將介紹系統(tǒng)的調(diào)試過程和提高系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法,并分別通過測試空氣、波片和偏振片來進(jìn)一步分析系統(tǒng)的誤差和系統(tǒng)重復(fù)性測量精度。4.2 系統(tǒng)調(diào)試根據(jù)圖 3.8 所示的系統(tǒng)校準(zhǔn)原理圖搭建如圖 4.1 所示的基于液晶可變相位延遲器的斯托克斯偏振儀校準(zhǔn)樣機(jī)。光源為一圓形激光光源,其中心波長為 532 nm,來自索雷博(Thorlabs)光電科技有限公司,具體型號(hào)為 CPS532-C2,由于光源的光強(qiáng)太大,超出了光譜儀可接受的光強(qiáng)范圍,故用組合濾光片來削弱光源的光強(qiáng),使光譜儀最終探測到的光強(qiáng)在可接受范圍內(nèi)最大。這里的組合濾光片由四個(gè)索雷博公司的濾光片拼接而成,具體型號(hào)為兩個(gè) NE10A、1 個(gè) NE06A、1 個(gè) NE03A。光源發(fā)出的光依次經(jīng)過組合濾光片、線偏振片 1、λ/4 波片、液晶可變相位延遲器 LCVR1、液晶可變相位延遲器 LCVR2 和線偏振片 2,最后被連接到光譜儀的光纖探頭接收。光纖探頭與光譜儀之間由一根光纖連接,最終光譜儀便可探測到相應(yīng)的光強(qiáng)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高光譜偏振成像全Stokes參量獲取新方法(英文)[J]. 李曉,劉順,王志斌,薛鵬,張瑞,王耀利,景寧. 光譜學(xué)與光譜分析. 2017(12)
[2]Error analysis and Stokes parameter measurement of rotating quarter-wave plate polarimeter[J]. 支丹丹,李健軍,高冬陽,翟文超,黃雄豪,鄭小兵. Chinese Physics B. 2017(12)
[3]基于單偏振器的液晶相位延遲器光電特性[J]. 霍樹春,胡春光,沈萬福,李艷寧,胡小唐. 紅外與毫米波學(xué)報(bào). 2016(01)
[4]LCVR和AOTF的光譜偏振測量新策略[J]. 王耀利,張瑞,王志斌,溫廷敦,李克武. 光譜學(xué)與光譜分析. 2015(08)
[5]線偏振光通過多個(gè)任意厚度波片的偏振態(tài)[J]. 任樹鋒,王秀霞. 激光技術(shù). 2014(03)
[6]液晶可變延遲器研制及其電控相位延遲測量[J]. 江繼軍,張大勇,李劍峰. 激光技術(shù). 2011(05)
[7]帶有補(bǔ)償器的液晶相位可變延遲器[J]. 張穎,趙海博. 光學(xué)精密工程. 2009(08)
[8]The Nature of Light[J]. Fan Liangzao~1, Feng Jinsong~2(1.Chinese Academy of Sciences, Beijing 100086;2.Chongqing Xinda Group, Chongqing 408200). Engineering Sciences. 2007(01)
[9]光柵分振幅光偏振測量系統(tǒng)的研制[J]. 杜西亮,戴景民. 光電工程. 2006(07)
[10]矩陣角條件數(shù)計(jì)算及上限估計(jì)方法[J]. 高堅(jiān),徐永紅,羅躍,張曉紅,祁曉彬. 四川師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2000(06)
博士論文
[1]基于振幅分割的光偏振測量技術(shù)的研究[D]. 杜西亮.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007
[2]基于電光效應(yīng)的偏振調(diào)制與檢測研究[D]. 李宇波.浙江大學(xué) 2006
碩士論文
[1]斯托克斯參量二維分布測量系統(tǒng)研究[D]. 向杰.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[2]基于DSP的雙液晶偏振測量系統(tǒng)的研制[D]. 汪國冰.浙江大學(xué) 2007
[3]光束偏振態(tài)斯托克斯參量的實(shí)時(shí)測量[D]. 史萌.曲阜師范大學(xué) 2006
本文編號(hào):3408152
【文章來源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:57 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
延遲量隨驅(qū)動(dòng)電壓和波長變化測量結(jié)果
便可以搭建一臺(tái)原理樣機(jī)來進(jìn)行測試。本章將介紹系統(tǒng)的調(diào)試過程和提高系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法,并分別通過測試空氣、波片和偏振片來進(jìn)一步分析系統(tǒng)的誤差和系統(tǒng)重復(fù)性測量精度。4.2 系統(tǒng)調(diào)試根據(jù)圖 3.8 所示的系統(tǒng)校準(zhǔn)原理圖搭建如圖 4.1 所示的基于液晶可變相位延遲器的斯托克斯偏振儀校準(zhǔn)樣機(jī)。光源為一圓形激光光源,其中心波長為 532 nm,來自索雷博(Thorlabs)光電科技有限公司,具體型號(hào)為 CPS532-C2,由于光源的光強(qiáng)太大,超出了光譜儀可接受的光強(qiáng)范圍,故用組合濾光片來削弱光源的光強(qiáng),使光譜儀最終探測到的光強(qiáng)在可接受范圍內(nèi)最大。這里的組合濾光片由四個(gè)索雷博公司的濾光片拼接而成,具體型號(hào)為兩個(gè) NE10A、1 個(gè) NE06A、1 個(gè) NE03A。光源發(fā)出的光依次經(jīng)過組合濾光片、線偏振片 1、λ/4 波片、液晶可變相位延遲器 LCVR1、液晶可變相位延遲器 LCVR2 和線偏振片 2,最后被連接到光譜儀的光纖探頭接收。光纖探頭與光譜儀之間由一根光纖連接,最終光譜儀便可探測到相應(yīng)的光強(qiáng)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高光譜偏振成像全Stokes參量獲取新方法(英文)[J]. 李曉,劉順,王志斌,薛鵬,張瑞,王耀利,景寧. 光譜學(xué)與光譜分析. 2017(12)
[2]Error analysis and Stokes parameter measurement of rotating quarter-wave plate polarimeter[J]. 支丹丹,李健軍,高冬陽,翟文超,黃雄豪,鄭小兵. Chinese Physics B. 2017(12)
[3]基于單偏振器的液晶相位延遲器光電特性[J]. 霍樹春,胡春光,沈萬福,李艷寧,胡小唐. 紅外與毫米波學(xué)報(bào). 2016(01)
[4]LCVR和AOTF的光譜偏振測量新策略[J]. 王耀利,張瑞,王志斌,溫廷敦,李克武. 光譜學(xué)與光譜分析. 2015(08)
[5]線偏振光通過多個(gè)任意厚度波片的偏振態(tài)[J]. 任樹鋒,王秀霞. 激光技術(shù). 2014(03)
[6]液晶可變延遲器研制及其電控相位延遲測量[J]. 江繼軍,張大勇,李劍峰. 激光技術(shù). 2011(05)
[7]帶有補(bǔ)償器的液晶相位可變延遲器[J]. 張穎,趙海博. 光學(xué)精密工程. 2009(08)
[8]The Nature of Light[J]. Fan Liangzao~1, Feng Jinsong~2(1.Chinese Academy of Sciences, Beijing 100086;2.Chongqing Xinda Group, Chongqing 408200). Engineering Sciences. 2007(01)
[9]光柵分振幅光偏振測量系統(tǒng)的研制[J]. 杜西亮,戴景民. 光電工程. 2006(07)
[10]矩陣角條件數(shù)計(jì)算及上限估計(jì)方法[J]. 高堅(jiān),徐永紅,羅躍,張曉紅,祁曉彬. 四川師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2000(06)
博士論文
[1]基于振幅分割的光偏振測量技術(shù)的研究[D]. 杜西亮.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007
[2]基于電光效應(yīng)的偏振調(diào)制與檢測研究[D]. 李宇波.浙江大學(xué) 2006
碩士論文
[1]斯托克斯參量二維分布測量系統(tǒng)研究[D]. 向杰.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[2]基于DSP的雙液晶偏振測量系統(tǒng)的研制[D]. 汪國冰.浙江大學(xué) 2007
[3]光束偏振態(tài)斯托克斯參量的實(shí)時(shí)測量[D]. 史萌.曲阜師范大學(xué) 2006
本文編號(hào):3408152
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