別漢棱鏡偏振像差檢測與校正的方法研究.pdf

1、別漢棱鏡是望遠光學系統(tǒng)的重要組成部分，但是由于別漢棱鏡的特殊結(jié)構(gòu)，會使一束入射光分開成兩路光，并且這兩路光的s分量和p分量產(chǎn)生交叉互換，使得s分量和p分量存在一定的相位差，就會在同一出射面上出現(xiàn)兩個方位角不同的橢圓偏振光，即產(chǎn)生偏振像差，分析偏振像差對望遠光學系統(tǒng)成像質(zhì)量的影響，找到對偏振像差進行校正的途徑和檢測方法是本課題的研究目的。
　　 本研究主要包括：利用瓊斯矢量法以及坐標旋轉(zhuǎn)矩陣得到別漢棱鏡的功效矩陣，分析得到線偏振光

2、入射以及以一定角度的光錐入射別漢棱鏡后出射光波的偏振態(tài)分布，同時分析透鏡對出射偏振態(tài)的影響，得到別漢棱鏡偏振像差的基本規(guī)律；利用分析得到的別漢棱鏡出射面上的偏振態(tài)分布以及光強分布得出偏振像差對成像質(zhì)量的影響；通過對別漢棱鏡偏振像差特性的分析，得出對偏振像差進行定量檢測的新方法；分析別漢棱鏡偏振像差產(chǎn)生的原因，得出偏振像差校正的方法。別漢棱鏡偏振像差的基本特性表現(xiàn)為：一束光經(jīng)由別漢棱鏡的兩個屋脊面出射后，形成兩個方位角不同的橢圓偏振光，這

3、兩個方位角的大小與入射線偏振光的振動方向有關(guān)；同一入射角、不同振動方向的線偏光入射別漢棱鏡后在其出射面得到的兩橢圓偏振光的方位角夾角是不變的，只有入射線偏光的振動方向在特殊位置時，得到的兩橢圓偏振光的橢偏率是相等的；在對別漢棱鏡出射面上的偏振態(tài)分布進行分析的基礎上，得出別漢棱鏡偏振像差的核心在于兩屋脊面出射光波之間的位相差。別漢棱鏡偏振像差對成像質(zhì)量的影響主要表現(xiàn)為：由于別漢棱鏡偏振像差的存在，所以兩路出射光線形成的像點會在沿軸方向有一

4、個位置差。實驗觀察到：別漢棱鏡的偏振像差使得在像面上得到的圖像出現(xiàn)拉伸。通過對別漢棱鏡偏振像差特性的分析，得到檢測偏振像差的新方法：針對別漢棱鏡的偏振像差的核心在于兩屋脊面出射光波之間的位相差，而表現(xiàn)形式則集中在兩橢圓偏振光方位之間的夾角的特點，設計了僅需測量合光強和差光強極值即可獲得兩橢圓偏振光長軸間夾角的偏振像差檢測方案，建立了測量兩橢圓偏振光長軸間夾角的數(shù)學模型。使用四象限探測器進行了檢測實驗，并與斯托克斯參量法測得的結(jié)果進行了對