近年來,隨著光學技術的發(fā)展和各領域?qū)鈱W遙感信息量需求的增加,出現(xiàn)了一種新型光學探測技術——偏振光譜成像技術,其將偏振成像技術與光譜成像技術融為一體,可以獲取目標的空間強度分布及理化特征等信息,獲取信息量相比于傳統(tǒng)光學探測技術大大增加,因而逐漸在各領域得到廣泛應用。強度調(diào)制型偏振光譜成像技術作為偏振光譜成像領域的一種先進技術,可以實現(xiàn)對目標光的靜態(tài)、快照式、全斯托克斯光譜測量,這對于保證探測的實時性,尤其是對于運動目標信息獲取的準確性,具有重要意義。但是,強度調(diào)制型偏振光譜成像技術自提出以來,尚未得到廣泛的工程應用,主要是因為針對該技術的測量誤差分析及補償體系有待完善,對誤差源的作用機理研究不夠深入,且關于該系統(tǒng)偏振定標的研究也較少。因此,系統(tǒng)測量誤差及定標研究是推動強度調(diào)制型偏振光譜成像技術發(fā)展的關鍵。本論文針對強度調(diào)制型偏振光譜成像系統(tǒng)的測量誤差及定標,主要開展了以下研究工作:對強度調(diào)制型偏振光譜成像技術的調(diào)制過程以及斯托克斯光譜的傅里葉變換復原法進行了研究,通過綜合考慮通道分離條件、復原光譜分辨率以及光譜儀分辨能力等因素,給出了多級波片厚度的計算公式,并對其正確性進行了仿真驗證。...

【文章頁數(shù)】：168 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 傳統(tǒng)偏振光譜成像系統(tǒng)的研究進展
        1.2.1 國外研究進展
        1.2.2 國內(nèi)研究進展
    1.3 強度調(diào)制型偏振光譜成像系統(tǒng)的研究進展及現(xiàn)狀分析
        1.3.1 研究進展
        1.3.2 研究現(xiàn)狀分析
    1.4 本文研究內(nèi)容和章節(jié)安排
第2章 強度調(diào)制型偏振光譜成像基本理論及技術研究
    2.1 偏振成像基本理論及技術
        2.1.1 偏振光描述方法
        2.1.2 典型偏振元件的穆勒矩陣
        2.1.3 偏振成像技術對比
    2.2 光譜成像基本理論及技術
        2.2.1 計算層析光譜成像技術
        2.2.2 傅里葉變換光譜成像技術
        2.2.3 色散型光譜成像技術
    2.3 強度調(diào)制型偏振光譜成像技術研究
        2.3.1 偏振光譜強度調(diào)制原理
        2.3.2 斯托克斯光譜復原方法
        2.3.3 多級波片厚度設計
        2.3.4 光學系統(tǒng)方案
    2.4 本章小結
第3章 強度調(diào)制模塊的偏振誤差研究
    3.1 強度調(diào)制模塊偏振誤差與測量誤差的定量化分析
    3.2 強度調(diào)制模塊偏振誤差的標定方法研究
        3.2.1 偏振元件方位角誤差的標定
        3.2.2 多級波片相位延遲量誤差的標定
    3.3 強度調(diào)制模塊偏振誤差的補償算法研究
    3.4 強度調(diào)制模塊偏振誤差標定及補償方法的分析與驗證
        3.4.1 仿真分析
        3.4.2 實驗驗證
    3.5 本章小結
第4章 強度調(diào)制型偏振光譜成像系統(tǒng)的光學系統(tǒng)偏振效應研究
    4.1 光學系統(tǒng)偏振效應對測量誤差的影響
        4.1.1 光學系統(tǒng)偏振效應的表述
        4.1.2 光學系統(tǒng)偏振效應與測量誤差的定量化分析
    4.2 光學系統(tǒng)的偏振效應分析
        4.2.1 透鏡及反射鏡界面的偏振效應分析
        4.2.2 衍射光柵的偏振特性研究
    4.3 保偏光學系統(tǒng)設計方法
    4.4 本章小結
第5章 強度調(diào)制型偏振光譜成像系統(tǒng)的偏振定標方法
    5.1 全系統(tǒng)偏振輻射傳輸模型的建立
        5.1.1 系統(tǒng)模塊化建模方法的理論推導與分析
        5.1.2 強度調(diào)制模塊的傾斜入射模型
        5.1.3 基于穆勒矩陣傳遞法的全系統(tǒng)偏振輻射傳輸建模
    5.2 系統(tǒng)偏振定標方法研究
        5.2.1 系統(tǒng)偏振參數(shù)的標定
        5.2.2 斯托克斯光譜復原方法的改進
    5.3 系統(tǒng)偏振定標方法的分析與驗證
        5.3.1 仿真分析
        5.3.2 實驗驗證
    5.4 本章小結
第6章 總結與展望
    6.1 論文工作總結
    6.2 論文創(chuàng)新點
    6.3 研究展望
參考文獻
致謝
作者簡歷及攻讀學位期間發(fā)表的學術論文與研究成果



本文編號：3831033