偏振光斯托克斯參量的分振幅測量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、隨著科技的發(fā)展，光偏振技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電子、材料、化工、生物和醫(yī)藥等領(lǐng)域。尤其在光纖通信中，偏振光已作為重要的信息調(diào)制載體。要深入研究偏振技術(shù)，就必須了解光束的偏振特性。光束的偏振特性是指光束的偏振態(tài)。描述光束偏振態(tài)的數(shù)學(xué)方法中最普遍方法是斯托克斯矢量法。在光纖通信中，對光纖中偏振光斯托克斯參量的求解，即是對加載數(shù)據(jù)的解調(diào)過程。如何能夠?qū)崟r(shí)，快速，準(zhǔn)確地進(jìn)行斯托克斯參量求解，是目前光纖通信領(lǐng)域重要研究課題之一。
　　 本論文首

2、先概述了偏振光和斯托克斯矢量的基本知識，并且綜述了目前國內(nèi)外有關(guān)分振幅方法測量光束偏振態(tài)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展方向。
　　 其次，本論文闡述了偏振光的數(shù)學(xué)描述的四種方法：電矢量表示法、瓊斯矢量表示法、斯托克斯矢量表示法和邦加球圖示法。其中重點(diǎn)介紹了斯托克斯矢量表示法，以及光學(xué)元件的米勒矩陣，為系統(tǒng)的設(shè)計(jì)打下了理論基礎(chǔ)。
　　 再次，本論文研究了偏振光斯托克斯參量的分振幅測量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，從理論上分析它的工作原理和改進(jìn)措施，根

3、據(jù)設(shè)計(jì)方案挑選了必要的光學(xué)元件，通過對組成光路的各主要元件進(jìn)行數(shù)值計(jì)算分析和設(shè)計(jì)，使之達(dá)到光路設(shè)計(jì)的要求，對系統(tǒng)的光路完成了詳細(xì)的設(shè)計(jì)，并設(shè)計(jì)了封裝結(jié)構(gòu)，完成了偏振態(tài)處理模塊。然后，論文設(shè)計(jì)完成了偏振態(tài)檢測模塊，對偏振態(tài)處理模塊輸出的光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，放大，計(jì)算等處理工作。
　　 最后，本論文搭建了偏振光斯托克斯參量的分振幅測量實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，并且對其進(jìn)行主要的性能測試實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本論文所設(shè)計(jì)的偏振光斯托克斯參量的分振幅測量