偏振成像能夠探測景物光波偏振態(tài),與傳統(tǒng)光電成像探測相比,偏振成像不僅可以獲得目標光學輻射的光強度信息,還可以獲得偏振度、偏振角、偏振橢率和輻射率等參數(shù)信息,增加被探測目標場景的信息量,因此在很多方面有重要應用,如遙感與大氣觀測、目標識別、天文與地理探測、機器視覺、精密加工與精密測量、生物醫(yī)學、軍事偵查等。“同時偏振成像”通過一次曝光可獲得目標的多幅不同偏振態(tài)圖像,探測速度快,可用于快速變化目標的探測。通道調制偏振成像是快照同時偏振成像的一種,其可在一次曝光條件下獲取目標的多個或者全部偏振Stokes矢量�？煺胀ǖ勒{制同時偏振成像的優(yōu)點包括無需圖像配準、結構相對簡單、能耗較低、實時性高等。因此通道調制全偏振成像將是未來一段時間內(nèi)偏振成像領域重點研究方向之一。論文基于快照白光通道調制多偏振成像儀(DCPSI)的結構和理論,以完善其基本理論、確定各個部件許用安裝和調整誤差范圍、優(yōu)化或改進其結構為目的,對DCPSI的若干關鍵問題進行深入研究。主要工作和成果包括:(1)給出DCPSI中光柵線對數(shù)對成像結果影響的表達式。DCPSI的理論要求光柵周期遠大于波長,以滿足光柵衍射角與波長近似成正比。然而,...

【文章頁數(shù)】：142 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 光的偏振
        1.1.2 偏振成像技術及其應用
        1.1.3 偏振成像技術分類
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 通道調制理論
        1.2.2 快照通道調制多偏振成像技術
        1.2.3 快照白光通道調制多偏振成像技術
    1.3 研究意義
        1.3.1 寬波段通道調制的意義
        1.3.2 論文研究意義
    1.4 論文主要工作
第2章 快照白光通道調制多偏振成像儀基本理論
    2.1 引言
    2.2 偏振信息調制與色散補償原理
    2.3 DCPSI色散補償?shù)脑?br>        2.3.1 基本結構
        2.3.2 DCPSI色散補償?shù)脑?br>    2.4 偏振信息解調
    2.5 本章小結
第3章 DCPSI中光柵結構參數(shù)對成像結果的影響
    3.1 引言
    3.2 光柵線對數(shù)與衍射角的關系
    3.3 最大光柵線對數(shù)
    3.4 光柵基底和光柵位置分析
        3.4.1 光柵基底引起的色散
        3.4.2 放置位置對光路產(chǎn)生的影響及其限制條件
    3.5 實驗與結果分析
        3.5.1 DCPSI光柵線對數(shù)對結果的影響
        3.5.2 光柵基底厚度對成像結果影響仿真
        3.5.3 光柵位置
    3.6 本章小結
第4章 光柵多級衍射對成像質量的影響
    4.1 引言
    4.2 光柵多級衍射分析
    4.3 光柵多級衍射對成像質量的影響
    4.4 雙遠心光路法減少多級衍射的影響
        4.4.1 雙遠心光路
        4.4.2 用雙遠心光路提高成像質量
        4.4.3 雙遠心光路法的負面影響
    4.5 實驗設計與結果分析
        4.5.1 測量光柵在632.8nm處的各級衍射能量
        4.5.2 仿真能到達FPA的衍射級次和+1級衍射所含能量
        4.5.3 驗證多級衍射導致干涉條紋與背景對比度下降
        4.5.4 驗證加入雙遠心光路的效果
    4.6 本章小結
第5章 WGBS基板引入的誤差及補償
    5.1 引言
    5.2 WGBS基板引入的誤差
        5.2.1 DCPSI要求兩臂長度相等
        5.2.2 WGBS基板導致兩臂不平衡
    5.3 WGBS基板引入誤差的補償
    5.4 實驗設計與結果分析
        5.4.1 WGBS基板引入的誤差
        5.4.2 補償效果驗證
    5.5 本章小結
第6章 DCPSI兩臂長度差研究
    6.1 引言
    6.2 DCPSI兩臂長度差及其影響
    6.3 DCPSI兩臂長度差的限制條件
    6.4 實驗設計與結果分析
    6.5 本章小結
第7章 反射式白光通道調制多偏振成像儀
    7.1 引言
    7.2 DCPSI出射光束許用角
    7.3 反射式白光通道調制多偏振成像儀結構
        7.3.1 反射式白光通道調制多偏振成像儀產(chǎn)生干涉的原理
        7.3.2 RGPSI輸出光的平行性
    7.4 RGPSI調制原理
    7.5 RGPSI解調方法
    7.6 實驗設計與結果分析
    7.7 本章小結
第8章 總結與展望
    8.1 論文主要研究內(nèi)容及創(chuàng)新點
    8.2 未來研究工作展望
參考文獻
攻讀博士期間的學術活動及成果情況
    1 )參與的項目與學術交流
    2 )發(fā)表的期刊論文
    3 )發(fā)表在審的期刊論文
    4 )發(fā)表的會議論文
    5 )申請的發(fā)明專利
    6 )獲得的學術獎勵
附錄 1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀詳述



本文編號：4019295