基于旋轉(zhuǎn)波片法的斯托克斯參量檢測(cè)與精度分析.pdf

1、定標(biāo)參考光源偏振態(tài)的檢測(cè)精度會(huì)直接影響到偏振光學(xué)遙感器的定標(biāo)精度，進(jìn)而影響到探測(cè)目標(biāo)信息的定量化反演。為精確檢測(cè)定標(biāo)參考光源的偏振態(tài)，本文分別選用波長(zhǎng)為870nm的水平、垂直、左旋圓偏振光及波長(zhǎng)為540nm的水平、垂直和45度線偏振光作為被檢測(cè)的光源，實(shí)驗(yàn)中通過旋轉(zhuǎn)裝置中的1/4波片QWP(quarter-waveplate)來實(shí)現(xiàn)對(duì)各種偏振光光強(qiáng)的調(diào)制，將被調(diào)制的光強(qiáng)展開成1/4波片快軸旋轉(zhuǎn)角度的傅里葉級(jí)數(shù)形式，根據(jù)傅里葉變換法將級(jí)數(shù)

2、的系數(shù)表達(dá)為光強(qiáng)對(duì)波片快軸旋轉(zhuǎn)角度的積分，為便于使用離散測(cè)量值進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，采用辛普森方法將積分表達(dá)為求和形式。根據(jù)積分值即可得出被測(cè)試光源的Stokes參量與偏振度。
　　本文給出了光源偏振態(tài)檢測(cè)的原理、裝置及校準(zhǔn)方法。分別采用鈦寶石激光器與白光激光器SWS（Supercontinum white sources）產(chǎn)生入射光源，由光譜偏振分析儀檢測(cè)。給出10次測(cè)量各偏振態(tài)光源Stokes參量及偏振度的平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差及合成不確定

3、度。870nm波段水平、垂直及左旋圓偏振態(tài)光Stokes參量反演精度最大偏差分別為3.76％、3.32％、2.51％，540nm波段水平、垂直及45度線偏振態(tài)光源Stokes參量反演精度最大偏差分別為4.49％、4.44％、4.02％。為提高測(cè)試精度，對(duì)波片快軸初始定位角度偏差△α、延遲量偏差△δ與檢偏器透光軸角度偏差△β進(jìn)行分析，并提出了偏差修正模型。該模型通過Stokes參量檢測(cè)偏差值及其隨△δ、△β的變化趨勢(shì)，確定△δ、△β的大小