[發明專利]測量矢量隨機電磁光場二維空間相干結構分布的方法

有效

• 申請號: 202010449530.X
• 申請日: 2020-05-25
• 公開（公告）號: CN111537087B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 董震;黃釗鋒;陳亞紅;王飛;蔡陽健
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: G01J9/00
• 分類號: G01J9/00;G01J1/42
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙) 32257
• 代理人: 王玉仙

1.一種測量矢量隨機電磁光場二維空間相干結構分布的方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、搭建測試光路，所述測試光路包括線偏振片、四分之一波片、第一分束器、聚光元件、第二分束器、第一光探測器和第二光探測器，參考光依次經線偏振片和四分之一波片調制后入射至第一分束器，所述第一分束器將調制后的參考光與待測矢量隨機光合束，獲得合束光，所述合束光依次經聚光元件和第二分束器射出，所述第二分束器輸出復合光場在X分量和y分量光場分布，所述復合光場的X分量在第一光探測器上成像，所述復合光場的y分量在第二光探測器上成像；

S2、遮擋參考光，待測矢量隨機光依次經第一分束器、聚光元件和第二分束器，第二分束器將待測量隨機光分束為第一X分量光和第一Y分量光，所述第一光探測器拍攝并記錄第一X分量光的光強分布信息I_x(r)，所述第二光探測器拍攝并記錄第一Y分量光的光強分布信息I_y(r)；

S3、固定線偏振片，轉動四分之一波片，使得四分之一波片的快軸方向與線偏振片的透光軸方向一致；

S4、遮擋待測矢量隨機光，移除參考光的遮擋，所述第一光探測器拍攝并記錄第二X分量光的光強分布信息I_x^R1(r)，所述第二光探測器拍攝并記錄第二Y分量光的光強分布信息I_y^R1(r)；

S5、移除待測矢量隨機光的遮擋，所述第一光探測器記錄參考光與待測矢量隨機光的復合光場在X分量的光強分布信息I_x^C1(r)，所述第二光探測器記錄參考光與待測矢量隨機光的y分量復合光的光強分布信息I_y^C1(r)；

S6、轉動四分之一波片，使四分之一波片的快軸方向與線偏振片的透光軸方向垂直；

S7、遮擋待測矢量隨機光，移除參考光的遮擋，所述第一光探測器拍攝并記錄第三X分量光的光強分布信息I_x^R2(r)，所述第二光探測器拍攝并記錄第三Y分量光的光強分布信息I_y^R2(r)；

S8、移除待測矢量隨機光的遮擋，所述第一光探測器記錄參考光與待測矢量隨機光的復合光場在X分量的光強分布信息I_x^C2(r)，所述第二光探測器記錄參考光與待測矢量隨機光的y分量復合光的光強分布信息I_y^C2(r)；

S9、計算獲得待測矢量隨機光的振幅和相位，包括以下步驟：

S91、根據S5獲得的I_x^C1(r)和I_y^C1(r)與S8中獲得I_x^C2(r)和I_y^C2(r)計算獲得互相關矩陣元和

S92、計算參考光與測矢量隨機光的非相干疊加的光強互相關和

S93、根據S91和S92獲得差值ΔG_xx(r₁,r₂,Δφ_xx)、ΔG_xy(r₁,r₂,Δφ_xy)、ΔG_yx(r₁,r₂,Δφ_yx)和ΔG_yy(r₁,r₂,Δφ_yy)，

其中，

S94、通過調制S93中的差值ΔG_xx(r₁,r₂,Δφ_xx)、ΔG_xy(r₁,r₂,Δφ_xy)、ΔG_yx(r₁,r₂,Δφ_yx)和ΔG_yy(r₁,r₂,Δφ_yy)的相位延遲為0或獲得待測矢量隨機光的二維空間相干結構分布。