[實用新型]一種偏振光Stokes參量的選擇器

有效

• 申請號: 201922171639.7
• 申請日: 2019-12-06
• 公開（公告）號: CN211043859U
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: 黃春暉
• 申請（專利權）人: 陽光學院
• 主分類號: G02F1/01
• 分類號: G02F1/01;G02F1/03
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及一種偏振光Stokes參量的選擇器，包括半波片、電光調制器、沃拉斯頓棱鏡、光電轉換模塊。所述的半波片是可精確旋轉的1/2波片，實現對輸入偏振光的Q,U參量的旋轉，且把參量V反映操作為?V；所述的電光調制器是Z型LiNbO₃晶體電光調制器，它可以實現把輸入偏振光U,V兩個參量旋轉任意角度；所述的光電轉換模塊包括兩個性能參數相同且串聯的光電二極管分別接收來自沃拉斯頓棱鏡的垂直分量光束和水平分量光束，轉換成為相應的光電流，通過施加±12V電壓，獲得與選擇參量有關的差分剩余電流。本實用新型能夠實現在線選擇Stokes偏振參量和實時測量，可用于分析光譜的偏振特性、相干光通信的信號識別與解碼、Stokes參量成像與人臉識別等技術領域。

技術領域

本實用新型涉及偏振光應用技術領域，尤其涉及一種偏振光Stokes參量的選擇器。

背景技術

偏振光包涵著振幅、頻率、相位和偏振四個基本屬性。每一個基本屬性都包含著重要的信息。跟光的強度和波長一樣，光的偏振也提供了豐富的信息，有著廣泛的應用前景。對任意部分偏振或全偏振光的偏振態可以用Stokes參量進行完全的描述，其優點是I、Q、U、V這4個Stokes參量都具有光強度的量綱，用光學方法實現偏振光的參量選擇、分離，通過光電二極管直接轉換為光電流，實現高靈敏測量，或者用SiCCD來接收偏振參量，實現Stokes偏振成像。以Stokes 參量為基礎的偏振成像和偏振識別技術，近年來發展很快現已成功的應用于衛星周圍的大氣測量、遙感、地形地貌的高空照相，軍事目標識別和雷達成象等系統。在材料結構研究方面，利用物體反射光的偏振性質，可以獲取物體的表面粗糙度、幾何形狀、材質及其結構等特征。在光通信中，利用光的偏振復用技術，對偏振光的載波分量加以編碼，實現單光束相干光通信。上述應用都涉及到偏振光的參量選擇、分離和轉換。為了獲取入射光的偏振態信息 S_in＝[I Q U V]^T，需要調節偏振分光的光學系統，進行4次測量。測量方法有: 旋轉偏振片方式，固定偏振片加旋轉波片方式和固定偏振片加固定可變延遲波片方式。

基于以上的背景下，本實用新型提供了一種把旋轉波片與電光相位調制技術有機地結合起來，研制一種快捷、高效的偏振光Stokes參量選擇器，它具有共光軸且結構簡單、穩定和測量速度快的特點，用來解決現有技術中存在的缺點。

實用新型內容

本實用新型的目的是為了解決現有技術中存在的缺點，而提出的一種偏振光Stokes參量選擇器。這種選擇器把旋轉波片與相位調制技術有機地結合起來，實現偏振光Stokes參量的在線選擇，可用于光譜偏振測量、相干光通信解碼、 Stokes參量成像與人臉識別。

為實現上述目的，本實用新型的技術方案是：一種偏振光Stokes參量的選擇器，包括半波片、電光調制器、沃拉斯頓棱鏡、光電轉換器。所述的半波片是可精確旋轉的1/2波片；所述的電光調制器是Z型LiNbO₃電光調制器，先把偏振態輸入光的兩個分量，經過旋轉兩個分量軸旋轉；所述的沃拉斯頓棱鏡把旋轉后的分量分解為兩個正交的偏振光分量；所述的光電轉換器把選擇輸出光轉換成為相應的光電流，經過光電流差分，實現對偏振光Stokes參量的選擇；所述的光電轉換器的兩個光電管性能相同，且等距離地安裝地沃拉斯頓棱鏡輸出端面，零差測量電路中采用屏蔽布線技術。本實用新型能夠實現在線選擇Stokes 偏振參量和實時測量，可用于光譜偏振測量、相干光通信解碼、Stokes參量成像與人臉識別，具有用途廣泛，測量速度快等優點，對于偏振光的測量分析和應用意義重大。一種任意光偏振態的Stokes參量選擇器，適用于波長為808nm 的偏振光。