[發(fā)明專利]一種偏振態(tài)檢測系統(tǒng)中偏振態(tài)分析器的選擇方法

在審

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• 申請日: 2019-11-11
• 公開（公告）號: CN110806266A
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李艷秋;寧天磊;李建慧;周國棟
• 申請（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 主分類號: G01J4/00
• 分類號: G01J4/00;G06F30/20;G06F111/04
• 代理公司: 北京理工大學(xué)專利中心 11120
• 代理人: 仇蕾安

1.一種偏振態(tài)檢測系統(tǒng)中偏振態(tài)分析器的選擇方法，其特征在于：

步驟一、由于所建立的探測強度分布模型是基于穆勒矩陣和入射光斯托克斯矢量的關(guān)系，所以，需要設(shè)定相位延遲器和偏振態(tài)分析器的穆勒矩陣信息；

步驟二，將待測光偏振態(tài)映射到一幅探測光強度分布，進而通過測量強度分布來獲取入射光偏振態(tài)；建立探測面強度分布模型；

步驟三，要測量入射光偏振態(tài)，需要建立強度分布模型和偏振幾率密度模型的關(guān)系，通過選取偏振幾率密度的最大值對應(yīng)的偏振態(tài)作為待測光偏振態(tài)；

只有當(dāng)步驟三中的偏導(dǎo)數(shù)取得唯一零點時，偏振幾率密度才能取得唯一的最大值，即選取該情況下的偏振態(tài)分析器作為本方法采用的偏振態(tài)分析器，并與給選定的空間變化的相位延遲器匹配，得到偏振幾率密度及偏振態(tài)測量結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種偏振態(tài)檢測系統(tǒng)中偏振態(tài)分析器的選擇方法，其特征在于，包括光源模塊、偏振態(tài)產(chǎn)生器、空間光濾波器、準(zhǔn)直透鏡，空間變化的相位調(diào)制器、偏振態(tài)分析器、聚焦透鏡、探測器及數(shù)據(jù)處理模塊。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種偏振態(tài)檢測系統(tǒng)中偏振態(tài)分析器的選擇方法，其特征在于，在步驟一中，設(shè)定相位延遲器和偏振態(tài)分析器的穆勒矩陣信息；

即任意空間變化的相位延遲器的穆勒矩陣表示為：

波片可變快軸方位角的偏振態(tài)分析器的穆勒矩陣表示為：

其中，θ表示偏振態(tài)分析器波片的可變快軸方位角，M_PSA表示偏振態(tài)分析器的穆勒矩陣。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種偏振態(tài)檢測系統(tǒng)中偏振態(tài)分析器的選擇方法，其特征在于，在步驟二中，建立探測面強度分布模型；具體為：根據(jù)前兩個穆勒矩陣M、M_PSA，設(shè)探測面的像素點總數(shù)為K個；得到探測面第i(i∈[1,K])像素點強度分布為：

其中表示待測光偏振態(tài)進一步將公式(1)和(2)帶入公式(3)得到探測面的強度分布模型：

進一步簡化公式(4)為:

其中，v₁＝m₀₀+m₁₀cos²(2θ)+m₂₀sin(2θ)cos(2θ)-m₃₀sin(2θ)

v₂＝m₀₁+m₁₁cos²(2θ)+m₂₁sin(2θ)cos(2θ)-m₃₁sin(2θ)

v₃＝m₀₂+m₁₂cos²(2θ)+m₂₂sin(2θ)cos(2θ)-m₃₂sin(2θ)

v₄＝m₀₃+m₁₃cos²(2θ)+m₂₃sin(2θ)cos(2θ)-m₃₃sin(2θ)；

進一步的，建立光子偏振幾率密度同任意空間變化的相位調(diào)制穆勒矩陣、入射光偏振態(tài)及偏振態(tài)分析器波片快軸方位角之間的關(guān)系。