[實用新型]高速轉(zhuǎn)鏡傅里葉變換光譜偏振探測系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201020020528.2
• 申請日: 2010-01-21
• 公開（公告）號: CN201622115U
• 公開（公告）日: 2010-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王新全;張林;周錦松;胡亮;景娟娟
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機械研究所
• 主分類號: G01J3/447
• 分類號: G01J3/447;G02B7/00
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 商宇科

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種快速獲得目標光譜偏振信息的光譜偏振探測光譜偏振儀，尤其涉及一種高速轉(zhuǎn)鏡傅里葉變換光譜偏振探測系統(tǒng)。

背景技術(shù)

光譜偏振儀能夠獲得光譜中每個譜段的偏振態(tài)，光譜偏振態(tài)的一般測量方法中需要有由線偏振器、旋轉(zhuǎn)器和相位延遲器等組成的偏振分析光學(xué)系統(tǒng)，為了對每一個譜段的偏振態(tài)測量，需要對偏振分析光學(xué)系統(tǒng)進行多種不同的設(shè)置，并對每一種設(shè)置下的光強進行測量，為測量光譜偏振態(tài)，光譜儀和偏振分析光學(xué)系統(tǒng)都要進行一個掃描過程，實時性大大降低。進行偏振分析光學(xué)系統(tǒng)偏振控制的光學(xué)部件還包含旋轉(zhuǎn)分析儀或彈光調(diào)制器等，通常包含機械或主動部件，因此，儀器的穩(wěn)定性大大降低。

日本學(xué)者Kazuhiko?Oka提出一種新型光譜偏振技術(shù)——channeledspectropolarimetry【Kazuhiko?Oka?and?Takayuki?Kato.“Spectroscopic?polarimetrywith?a?channeled?spectrum”.Optics?Letters，Vol.24，No.21，1475～1477(1999)】，該方法是在光譜儀前方加入由兩個相位延遲器和一個線偏振器組成的偏振光譜調(diào)制模塊，將全斯托克斯偏振信息調(diào)制到光譜的不同波數(shù)(波長的倒數(shù))上去，最后通過傅里葉變換將偏振光譜信息解調(diào)出來。這種方法的最大優(yōu)點是與靜態(tài)光譜儀結(jié)合時沒有運動部件，所有的光譜偏振信息能夠在一次測量中獲得，缺點是需要光譜儀的光譜分辨率較高，而且在偏振光譜解調(diào)中需要進行兩次傅里葉變換，運算量較大且會引入較多誤差。

在Kazuhiko?Oka提出的光譜偏振測量方法的基礎(chǔ)上，Michael?W.Kudenov等人提出采用傅里葉變換光譜技術(shù)【Michael?W.Kudenow，Nathan?A.Hagen，Haitao?Luo，et?al.“Polarization?acquisition?using?a?commercial?Fouriertransform?spectrometer?in?the?MWIR”，Proc.of?SPIE?Vol.6295，2950A(2006)】，傅里葉變換光譜技術(shù)具有高通量和多通道的優(yōu)勢，更重要的是傅里葉變換光譜儀的輸出干涉圖直接就是入射光的傅里葉變換，與channeledspectropolarimetry相結(jié)合時，得到的干涉光譜數(shù)據(jù)就是經(jīng)偏振光譜調(diào)制后的光束的傅里葉變換，在數(shù)據(jù)處理中可以直接從干涉圖中分離出各斯托克斯分量，分別對其進行傅里葉變換就可以復(fù)原出輸入光的全斯托克斯偏振光譜信息。Michael?W.Kudenov等采用了邁克爾遜式傅里葉變換光譜儀，該光譜儀采用時間調(diào)制的方式獲得光譜，速度較慢，穩(wěn)定性和實時性較差，在對光譜偏振參數(shù)迅速變化和測量速度要求高的條件下受到了限制。

實用新型內(nèi)容

為了解決背景技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種可簡化數(shù)據(jù)處理過程、降低誤差，穩(wěn)定性好且可近實時進行光譜偏振測量的高速轉(zhuǎn)鏡傅里葉變換光譜偏振測量系統(tǒng)。

本實用新型的技術(shù)解決方案是：一種高速轉(zhuǎn)鏡傅里葉變換光譜偏振探測系統(tǒng)，其特殊之處在于：所述高速轉(zhuǎn)鏡傅里葉變換光譜偏振探測系統(tǒng)包括準直鏡、偏振光譜調(diào)制模塊、分束器、第一反射系統(tǒng)、第二反射系統(tǒng)、會聚透鏡以及設(shè)置于會聚透鏡焦面上的探測器；所述準直鏡、偏振光譜調(diào)制模塊和分束器依次設(shè)置于同一光軸上；所述第一反射系統(tǒng)設(shè)置于分束器的反射光路上，經(jīng)第一反射系統(tǒng)反射的反射光射入分束器形成第一束光；所述第二反射系統(tǒng)設(shè)置于分束器的透射光路上，經(jīng)第二反射系統(tǒng)反射的反射光射入分束器形成第二束光；所述會聚透鏡設(shè)置在第一束光與第二束光相重合的光路上。

上述偏振光譜調(diào)制模塊包括第一相位延遲器、第二相位延遲器以及線偏振器；所述第一相位延遲器、第二相位延遲器以及線偏振器依次設(shè)置于準直鏡和分束器之間，并與準直鏡和分束器同處于同一光軸上。

上述第一相位延遲器的快軸和慢軸組成的平面以及第二相位延遲器的快軸和慢軸組成的平面分別垂直于光軸；所述第一相位延遲器的快軸方向與線偏振器的偏振方向一致；所述第二相位延遲器的快軸方向相對于第一相位延遲器的快軸方向逆時針旋轉(zhuǎn)45°。

上述第一反射系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)鏡、角反射體以及第一平面反射鏡；所述轉(zhuǎn)鏡設(shè)置于分束器的反射光路上；所述角反射體以及第一平面反射鏡依次設(shè)置于轉(zhuǎn)鏡的反射光路上。

上述第二反射系統(tǒng)包括第二平面反射鏡；所述第二平面反射鏡設(shè)置于分束器的透射光路上。

上述第一相位延遲器和第二相位延遲器均由單軸雙折射晶體材料制成。