發(fā)布時間：2020-05-14 08:47

【摘要】：偏振光譜強度調制(PSIM)是一種可用于將普通光譜儀改造成偏振光譜儀,實現待測光四個Stokes矢量元素譜同步獲取的新技術。其基本原理是:在普通光譜儀入射光路中,加裝由兩塊延遲器和一塊偏振器構成的調制器,當待測光通過調制器時,其四個Stokes矢量元素譜被調制到由調制器形成的、不同頻率的載波上。調制器輸出光的強度譜,是待測光各個已調制Stokes矢量元素譜的線性疊加。光譜儀探測器只需一次曝光,記錄待測光經過調制器后的強度譜數據,即可經傅里葉逆變換、濾波、傅里葉變換及解調制等信號處理過程,還原出待測光的四個Stokes矢量元素譜。與傳統(tǒng)偏振光譜測量儀器相比,PSIM偏振光譜儀具有時間分辨率高,系統(tǒng)結構簡單,無轉動件,可靠性高,特別適合運動目標偏振光譜測量等技術特點。在地球環(huán)境監(jiān)測、農業(yè)遙感及偽裝識別等遙感測量領域,具有明顯應用優(yōu)勢。但該技術研究在國內目前仍處于實驗室階段,尚未見工程化應用報道。本論文在國家自然基金項目支持下,圍繞該技術的工程化應用,開展了以下幾方面的研究工作:(1)系統(tǒng)分析了PSIM偏振光譜儀實現待測光偏振光譜信息調制解調原理,給出了原理的數學推導;(2)在弄清了PSIM偏振光譜儀原理的基礎上,確立了PSIM偏振光譜儀系統(tǒng)關鍵器件參數的匹配設計方法及測量數據處理算法流程;(3)結合PSIM偏振光譜儀設計指標,利用系統(tǒng)關鍵器件參數的匹配設計方法,完成了集成調制器的設計裝調,實現了PSIM偏振光譜儀硬件一體化設計;(4)利用IDL程序設計語言,完成了PSIM偏振光譜儀數據處理軟件的一體化設計與調試,并通過典型待測光源的測量實驗及實驗數據處理,驗證了PSIM偏振光譜儀系統(tǒng)軟硬件一體化設計過程的正確性;(5)完成了PSIM偏振光譜儀的偏振定標實驗。經過定標校正后系統(tǒng)的全譜段偏振度測量精度優(yōu)于0.5%。論文的研究工作,驗證了集成PSIM偏振光譜儀同步獲取待測光四個Stokes矢量譜的測量能力,且具有較高的偏振度測量精度。為PSIM技術的工程化應用奠定了基礎。
【圖文】：

圖１．１天宮二號空間實驗室逡逑國真正意義上的第一個空間實驗室艙外安裝有“天極”伽瑪暴偏振探瑪暴爆發(fā)過程中產生的伽瑪光子，在研究伽瑪射線暴的起源及相應的瑪射線暴涉及宇宙學尺度上的恒星——恒星、星系以及宇宙學聯系起偏振特性的研宄得到新的線索。逡逑的另外一個經典應用是太陽磁場測現象。比如太陽黑子活動，太陽風太陽物理研宄領域具有非常重要即太陽大氣屮某些物質的發(fā)射（或，一條謙線分裂成幾條偏振化的譜

直在研究伽瑪射線暴的起源及相應的物伽瑪射線暴涉及宇宙學尺度上的恒星級次——恒星、星系以及宇宙學聯系起來線偏振特性的研宄得到新的線索。逡逑域的另外一個經典應用是太陽磁場測量動現象。比如太陽黑子活動，太陽風暴，，在太陽物理研宄領域具有非常重要的，即太陽大氣屮某些物質的發(fā)射（或吸裂，一條謙線分裂成幾條偏振化的譜線敏譜線，其分裂的裂距與磁場強度成正振則取決ｊ＇？磁場的方向。因此，迎過測矢量磁場的〉ｉｉＭ反演［ｌ８－２Ｑ１。逡逑－？逡逑
【學位授予單位】：安徽大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TH744.1

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本文編號：2663104