[發(fā)明專利]基于偏振相機(jī)兩次光強(qiáng)采集的全Stokes自標(biāo)定測量方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910745979.8
• 申請日: 2019-08-13
• 公開（公告）號: CN110470399A
• 公開（公告）日: 2019-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡浩豐;劉鐵根;李校博;程振洲
• 申請（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號: G01J4/00
• 分類號: G01J4/00
• 代理公司: 12201 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所
• 代理人: 李素蘭<國際申請>=<國際公布>=<進(jìn)入

1.一種基于偏振相機(jī)兩次光強(qiáng)采集的全Stokes矢量自標(biāo)定測量方法，其特征在于，該方法具體實(shí)現(xiàn)包括以下步驟：

步驟1、根據(jù)光強(qiáng)測量方差、檢偏器對應(yīng)的測量矩陣，推導(dǎo)出基于分焦平面偏振相機(jī)兩次光強(qiáng)測量的全Stokes矢量估計(jì)方差與PSA測量矩陣的函數(shù)關(guān)系，得到4個(gè)分量元素的估算方差σ_m²，表達(dá)式為：

其中，σ²為全Stokes矢量估計(jì)方差，m為全Stokes矢量的分量元素編號；

步驟2、使得最優(yōu)的兩次旋轉(zhuǎn)角應(yīng)滿足相差45度；

步驟3、根據(jù)最優(yōu)解，通過旋轉(zhuǎn)波片至0度和45度獲取兩次光強(qiáng)采集，并根據(jù)優(yōu)化計(jì)算得到檢偏器PSA對應(yīng)的測量矩陣W_8×4，表達(dá)式為：

其中，θ₁＝0°，θ₂＝45°分別表示兩次波片旋轉(zhuǎn)角度；δ表示波片的相位延遲量；

通過光強(qiáng)值計(jì)算全Stokes矢量，表達(dá)式為：

其中，S＝[s₀,s₁,s₂,s₃]表示待測的全Stokes矢量，I₀～I(xiàn)₃表示波片旋轉(zhuǎn)至0度時(shí)，四個(gè)微偏振片對應(yīng)獲取的光強(qiáng)值，I₄～I(xiàn)₇表示波片旋轉(zhuǎn)至45度時(shí)，四個(gè)微偏振片對應(yīng)獲取的光強(qiáng)值；

步驟4、根據(jù)測量光強(qiáng)值、全Stokes矢量各分量和可旋轉(zhuǎn)波片相位延遲量之間的關(guān)系獲得自標(biāo)定算法的解析表達(dá)式為：

其中，δ表示相位延遲量；

從而實(shí)現(xiàn)了波片相位延遲量的自標(biāo)定。