光譜偏振探測(cè)是一項(xiàng)能同時(shí)獲取偏振,光譜和空間信息的技術(shù),能夠提供強(qiáng)度探測(cè)無(wú)法獲取的信息,并且具有提高目標(biāo)對(duì)比度的特性,在大氣,天文等領(lǐng)域有很大的應(yīng)用前景。本文完成了空間振幅調(diào)制光譜偏振儀原理樣機(jī)的研制,對(duì)該樣機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案、原理樣機(jī)的裝調(diào)和測(cè)量系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了研究。論文的主要研究?jī)?nèi)容如下:1空間調(diào)制光譜偏振儀原理樣機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。論文對(duì)原理樣機(jī)的光機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究,分析各光學(xué)元件的的結(jié)構(gòu)形狀和指標(biāo)要求,設(shè)計(jì)各組件的支撐結(jié)構(gòu),通過(guò)Solidworks建立樣機(jī)的三維模型,主要實(shí)現(xiàn)了狹縫和光柵的旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié),偏振片方位角固定,光楔光軸對(duì)準(zhǔn),光路偏折以及探測(cè)器調(diào)焦和旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)。2空間調(diào)制光譜偏振儀原理樣機(jī)的裝調(diào)。論文對(duì)原理樣機(jī)的裝調(diào)內(nèi)容和難點(diǎn)進(jìn)行分析,給出了裝調(diào)流程,提出了準(zhǔn)直透鏡組和聚焦透鏡組,以及偏振片、光楔、狹縫、衍射光柵和探測(cè)器的裝調(diào)方法,完成裝調(diào)試驗(yàn),通過(guò)自準(zhǔn)直經(jīng)緯儀測(cè)偏折角,放大法測(cè)焦距等手段測(cè)試主要技術(shù)指標(biāo),驗(yàn)證裝調(diào)方案合理可行。3空間調(diào)制光譜偏振測(cè)量系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究。論文的實(shí)驗(yàn)研究分為兩個(gè)部分,分別是光譜偏振測(cè)量系統(tǒng)的偏振調(diào)制模塊消色差研究和原理樣機(jī)的實(shí)驗(yàn)研究。偏振調(diào)制模塊的消色差研究,通過(guò)推導(dǎo)雙復(fù)合光楔相位延遲量與晶體折射率、楔角的關(guān)系,利用Matlab軟件數(shù)值模擬確定最優(yōu)組合,對(duì)不同的雙復(fù)合光楔組合進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對(duì)比驗(yàn)證消色差特性;原理樣機(jī)的實(shí)驗(yàn)研究,通過(guò)原理樣機(jī)獲取不同入射偏振態(tài)條件下圖像數(shù)據(jù),基于最小二乘法對(duì)獲取得到的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào),分析原理樣機(jī)的誤差。
【學(xué)位單位】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TH74
【部分圖文】：

Ａ?Ａ??ｉ?［Ｊ?［Ｊ?ｒ??透鏡波片偏振片?透鏡探測(cè)器??圖１．１機(jī)械旋轉(zhuǎn)式偏振測(cè)量結(jié)構(gòu)??電光調(diào)制式偏振測(cè)量?jī)x測(cè)量結(jié)構(gòu)如圖１．２所示，利用電光調(diào)制器調(diào)制相位量??使得調(diào)制電壓與待測(cè)波片關(guān)聯(lián)，根據(jù)電光調(diào)制器的調(diào)制規(guī)律獲得測(cè)量目標(biāo)的參數(shù)。??浙江大學(xué)基于電光調(diào)制測(cè)量偏振參數(shù)的方法設(shè)計(jì)雙液晶光調(diào)制器，并開(kāi)發(fā)了完全??偏振態(tài)測(cè)量系統(tǒng)，可以得到目標(biāo)的偏振參數(shù)并重構(gòu)偏振圖像。??Ａ?Ａ?ｎ?Ａ?Ａ?Ａ???＾—??????????、??Ｕ?Ｖ?Ｕ?１／?＼ｌ??透鏡起電光調(diào)待測(cè)檢透鏡探測(cè)器??偏制器波片偏??器?器??圖１．２電光調(diào)制式偏振測(cè)量結(jié)構(gòu)??時(shí)間調(diào)制型偏振測(cè)量?jī)x結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，成本低，但系統(tǒng)測(cè)量操作次數(shù)多，對(duì)??偏振器件的穩(wěn)定性要求高，數(shù)據(jù)量大，數(shù)據(jù)處理復(fù)雜。??１．３．２強(qiáng)度調(diào)制??強(qiáng)度調(diào)制利用延遲器作為調(diào)制元件將入射光的偏振信息疊加到出射光強(qiáng)上，??且斯托克斯參量與入射光的波數(shù)相關(guān)

ｉ?［Ｊ?［Ｊ?ｒ??透鏡波片偏振片?透鏡探測(cè)器??圖１．１機(jī)械旋轉(zhuǎn)式偏振測(cè)量結(jié)構(gòu)??電光調(diào)制式偏振測(cè)量?jī)x測(cè)量結(jié)構(gòu)如圖１．２所示，利用電光調(diào)制器調(diào)制相位量??使得調(diào)制電壓與待測(cè)波片關(guān)聯(lián)，根據(jù)電光調(diào)制器的調(diào)制規(guī)律獲得測(cè)量目標(biāo)的參數(shù)。??浙江大學(xué)基于電光調(diào)制測(cè)量偏振參數(shù)的方法設(shè)計(jì)雙液晶光調(diào)制器，并開(kāi)發(fā)了完全??偏振態(tài)測(cè)量系統(tǒng)，可以得到目標(biāo)的偏振參數(shù)并重構(gòu)偏振圖像。??Ａ?Ａ?ｎ?Ａ?Ａ?Ａ???＾—??????????、??Ｕ?Ｖ?Ｕ?１／?＼ｌ??透鏡起電光調(diào)待測(cè)檢透鏡探測(cè)器??偏制器波片偏??器?器??圖１．２電光調(diào)制式偏振測(cè)量結(jié)構(gòu)??時(shí)間調(diào)制型偏振測(cè)量?jī)x結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，成本低，但系統(tǒng)測(cè)量操作次數(shù)多，對(duì)??偏振器件的穩(wěn)定性要求高，數(shù)據(jù)量大，數(shù)據(jù)處理復(fù)雜。??１．３．２強(qiáng)度調(diào)制??強(qiáng)度調(diào)制利用延遲器作為調(diào)制元件將入射光的偏振信息疊加到出射光強(qiáng)上，??且斯托克斯參量與入射光的波數(shù)相關(guān)，又稱之為光譜調(diào)制。強(qiáng)度調(diào)制光譜偏振測(cè)??量技術(shù)最早是由美國(guó)Ｐ．?Ｋｅｂａｂｉａｎ等人提出的

及所有偏振光器件的偏振特性矩陣米勒矩陣，就可計(jì)算出出射光束的偏振態(tài)。將經(jīng)過(guò)的偏振器件的米勒矩陣連續(xù)左ｋｅｓ矢量心得到出射光的Ｓｔｏｋｅｓ矢量心，：??Ｓｏｕｔ＝｛Ｍｎ－……－Ｍ，－Ｍ２－Ｍｘ）－Ｓｉｎ間振幅調(diào)制偏振測(cè)量方法??光的斯托克斯偏振矢量Ｓ是一個(gè)四參數(shù)的列向量，每一個(gè)參量都分別描述了光波不同偏振成分的振動(dòng)強(qiáng)度�，F(xiàn)代的光電探測(cè)技術(shù)偏振態(tài)的響應(yīng)差異，但是由于差異的不可預(yù)知性以及隨機(jī)性，直行測(cè)量仍然難以實(shí)現(xiàn)，在絕大多數(shù)情況下可以認(rèn)為光強(qiáng)變動(dòng)造成信號(hào)差異。因此，在進(jìn)行偏振測(cè)量時(shí)，最常見(jiàn)的方法就是將偏振強(qiáng)中，通過(guò)測(cè)量得到的光強(qiáng)信號(hào)序列，利用相對(duì)應(yīng)的解調(diào)方法，出來(lái)，這是目前絕大多數(shù)偏振調(diào)制測(cè)量的一個(gè)基本的測(cè)量原理。??調(diào)制的原理如圖２．１。??空間調(diào)制結(jié)構(gòu)?空間位置Ｘ??
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2835418