發(fā)布時(shí)間：2020-10-08 18:40

　　 雙折射型干涉成像光譜技術(shù)是一種有效的光學(xué)探測(cè)手段,有著結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積緊湊、高通量以及高光譜分辨率等優(yōu)點(diǎn),在物質(zhì)分類、目標(biāo)識(shí)別、環(huán)境檢測(cè)以及生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用。本文從該類雙折射型干涉成像系統(tǒng)的核心分束器件Wollaston棱鏡出發(fā),詳細(xì)分析了冰洲石晶體材料的三種Wollaston式偏光分束棱鏡的光學(xué)特性,并提出了一種新型Wollaston式多光束分束棱鏡的設(shè)計(jì)方案,為該類棱鏡應(yīng)用到多光束探測(cè)領(lǐng)域中提供了理論基礎(chǔ)與可能性。在此基礎(chǔ)上,提出了光譜分辨率可調(diào)的新型差分偏振干涉成像系統(tǒng),并設(shè)計(jì)了兩種實(shí)現(xiàn)方案:基于Wollaston棱鏡角剪切和雙Wollaston棱鏡橫向剪切組合的差分偏振干涉成像系統(tǒng)以及基于寬視場(chǎng)Savart偏光鏡橫向剪切和雙Wollaston棱鏡橫向剪切組合的差分偏振干涉成像系統(tǒng),理論分析與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證表明該系統(tǒng)具有正交偏振信息同時(shí)獲取能力以及系統(tǒng)光譜分辨率可調(diào)的優(yōu)良特性,增強(qiáng)了該技術(shù)的信息獲取能力與對(duì)多任務(wù)目標(biāo)的探測(cè)能力。文章的主要內(nèi)容包括:第一章緒論概要介紹了干涉成像光譜技術(shù)的基本概念、分類以及雙折射型干涉成像光譜技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,簡(jiǎn)要總結(jié)了論文研究的主要內(nèi)容。第二章簡(jiǎn)要分析了常規(guī)Wollaston棱鏡的光學(xué)特性,研究了入射光方位角對(duì)棱鏡分束性能的影響,給出了棱鏡分束角隨入射角和方位角的變化關(guān)系。第三章是對(duì)兩種新型Wollaston式偏光分束棱鏡性能參數(shù)的理論分析。分析了對(duì)稱分束式Wollaston棱鏡分束對(duì)稱性的影響因素以及結(jié)構(gòu)角對(duì)于光強(qiáng)分束比的影響;設(shè)計(jì)了一種新型Wollaston式多光束分束棱鏡,分析了棱鏡的分光原理,研究了棱鏡結(jié)構(gòu)角對(duì)光強(qiáng)分束比和分束角的影響,并給出了實(shí)現(xiàn)平行分束的結(jié)構(gòu)方案。第四章簡(jiǎn)要闡述了偏振成像光譜技術(shù)和差分偏振成像技術(shù)的基本理論,提出了兩種光譜分辨率可調(diào)的新型差分偏振干涉成像系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案:基于Wollaston棱鏡角剪切和雙Wollaston棱鏡橫向剪切組合的差分偏振干涉成像系統(tǒng)以及基于寬視場(chǎng)Savart偏光鏡橫向剪切和雙Wollaston棱鏡橫向剪切組合的差分偏振干涉成像系統(tǒng),分別分析了系統(tǒng)的差分偏振干涉原理和光譜分辨率調(diào)節(jié)原理,并進(jìn)行了數(shù)值仿真與實(shí)驗(yàn)測(cè)試,證明了方案的可行性。本文研究表明:通過對(duì)常規(guī)Wollaston棱鏡出射面進(jìn)行修定,可以實(shí)現(xiàn)Wollaston棱鏡的嚴(yán)格對(duì)稱分束,但棱鏡分束對(duì)稱性受入射角影響較大;新型Wollaston式多光束分束棱鏡能夠?qū)崿F(xiàn)四束偏振光分束,通過控制棱鏡結(jié)構(gòu)角大小可實(shí)現(xiàn)分束光強(qiáng)的近似均分,具有良好的偏光分束特性以及潛在的應(yīng)用前景�；赪ollaston棱鏡的差分偏振干涉成像系統(tǒng)具有同時(shí)獲取正交偏振方向信息以及光譜分辨率可調(diào)的能力,能夠滿足多目標(biāo)、多任務(wù)光譜圖像探測(cè)需求,具有增強(qiáng)目標(biāo)識(shí)別度的優(yōu)點(diǎn),對(duì)于提高干涉成像光譜技術(shù)的探測(cè)性能有一定的指導(dǎo)意義。
【學(xué)位單位】：曲阜師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：O436.3
【部分圖文】：

基于邁克爾遜型干涉成像光譜儀原理圖

基于Savart棱鏡的傅里葉變換光譜儀

基于雙折射晶體DASI光路圖

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2832611