發(fā)布時(shí)間：2021-09-06 04:41

　　提出了一種高光譜Mueller矩陣成像（HMMI）方法,實(shí)現(xiàn)了空間、光譜和Mueller矩陣圖像的同步一體化獲取。詳細(xì)討論了高光譜Mueller矩陣成像的原理以及雙折射干涉器剪切干涉成像過(guò)程,對(duì)偏振態(tài)發(fā)生器/偏振態(tài)分析器進(jìn)行了聯(lián)合優(yōu)化設(shè)計(jì),給出了系統(tǒng)的定標(biāo)方法。為驗(yàn)證儀器的性能,在實(shí)驗(yàn)室對(duì)目標(biāo)進(jìn)行光譜Mueller矩陣成像,證明了利用所提方法快速獲取光譜圖像和Mueller矩陣圖像的可行性。所提方法具有光譜分辨率高、偏振調(diào)制快等優(yōu)點(diǎn),為光譜Mueller矩陣成像的發(fā)展提供了一種新的思路。 

【文章來(lái)源】：光學(xué)學(xué)報(bào). 2020,40(07)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：10 頁(yè)

【部分圖文】：

HMMI系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

雙折射剪切干涉成像利用雙折射晶體o光和e光折射率的不同產(chǎn)生光程差,在像面上形成白光干涉條紋,從而實(shí)現(xiàn)干涉成像。雙折射干涉器(BI)由起偏器、BS和檢偏器構(gòu)成,起偏器和檢偏器透光軸角度均為45°且起偏器與PSA的檢偏器共用一片偏振片,結(jié)構(gòu)如圖2所示,其中晶體中的雙箭頭表示光軸(全文同)。BS用于產(chǎn)生光程差形成白光干涉條紋,SP和CP的材料均為方解石,SP的光軸在XOZ平面內(nèi),且與Z軸的夾角為45°,CP的光軸在YOZ平面內(nèi)且與Z軸互相垂直。線偏振光入射至SP被分為o光和e光,出射時(shí)相互平行且具有一定橫向剪切量,這兩束光再次進(jìn)入CP時(shí),由于CP的主截面與SP的主截面相互垂直,由SP出射的o光在CP中變?yōu)閑光,稱此光為oe光,由SP出射的e光在CP中變?yōu)閛光,稱此光為eo光。最終由CP出射的兩束光線具有相位差Δ,在無(wú)窮遠(yuǎn)處會(huì)發(fā)生干涉,用一個(gè)成像物鏡則可使干涉發(fā)生在焦平面上,用CCD即可獲得目標(biāo)的干涉圖像。下面將給出雙折射剪切干涉器的光程差分布計(jì)算方式,并利用光程差表達(dá)式得到光譜分辨率和非線性光程差。單位厚度雙折射晶體所產(chǎn)生的相位差[9]可以表示為

表1 600～1000 nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)的波數(shù)分辨率和光譜分辨率Table 1 Wavenumber resolution and spectral resolution in wavelength range of 600--1000 nm Wavelength /nm 600 650 700 750 800 900 1000 Wavenumber resolution /cm-1 83.8 84.4 85.0 85.5 85.9 86.7 87.3 Spectral resolution /nm 3.02 3.57 4.16 4.81 5.50 7.02 8.73通過(guò)目標(biāo)與成像模塊在水平方向上的相對(duì)移動(dòng)來(lái)改變目標(biāo)點(diǎn)光線的入射角,在同一時(shí)刻,記錄部分或全部目標(biāo)點(diǎn)在某個(gè)入射角下的干涉強(qiáng)度,在不同時(shí)刻,記錄部分或全部目標(biāo)點(diǎn)在不同入射角下的干涉強(qiáng)度,以此獲得所有目標(biāo)點(diǎn)的干涉條紋,這個(gè)過(guò)程就是雙折射剪切干涉光譜成像。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]寬波段鐵電液晶偏振態(tài)分析器的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 李建欣,劉勤,周建強(qiáng),柏財(cái)勛,許逸軒,袁恒,劉杰.  光學(xué)學(xué)報(bào). 2017(07)
[2]基于Mueller矩陣成像橢偏儀的納米結(jié)構(gòu)幾何參數(shù)大面積測(cè)量[J]. 陳修國(guó),袁奎,杜衛(wèi)超,陳軍,江浩,張傳維,劉世元.  物理學(xué)報(bào). 2016(07)



本文編號(hào)：3386766