一种悬浮颗粒物穆勒矩阵快速测量方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了悬浮颗粒物穆勒矩阵快速测量方法和装置，包括：以不低于1KHz的频率改变偏振光源的偏振态，以产生周期性变化的入射偏振光；将入射偏振光聚焦到单个悬浮颗粒物样品上；在样品的一后向散射角度处收集样品的散射光信号，使散射光信号聚焦到一点，形成像点；并在像点处进行空间滤波，以对像点进行空间限制；将经过空间滤波后形成的发散光束调制为平行光束，并采用检偏器收集，检偏器配置有至少四个检偏分光通道，以实现出射光的检偏；将检偏后的信号放大后传输到接收处理装置，进行信号处理获得出射光的斯托克斯向量，利用入射光的斯托克斯向量和出射光的斯托克斯向量，计算出样品的穆勒矩阵。

【技术实现步骤摘要】
一种悬浮颗粒物穆勒矩阵快速测量方法和装置
本专利技术涉及光学测量
，具体涉及一种悬浮颗粒物穆勒矩阵快速测量方法和装置。
技术介绍
快速、准确、大量地获得水体或大气悬浮颗粒的信息，是环境监测、生态研究的重要手段。光学方法因为高分辨、非接触、非破坏、信息丰富等优势被广泛用于颗粒的检测中。悬浮颗粒内部结构及形态是颗粒的重要特征。然而，传统光学方法并不能较好地表征悬浮颗粒及其内部结构。光学成像方法需要复杂的光学系统对颗粒进行成像，受分辨率和视野的制约，不能有效地原位观察颗粒内部结构；荧光方法可以获得颗粒整体的色素信息，但无法对颗粒进行有效分类；散射方法通过光强角分布来获得颗粒整体的粒径分布和浓度信息，但对颗粒的识别与分类能力有限。偏振光有着对细微结构敏感的特性，颗粒因细微结构、形态、吸收等所产生的退偏、各向异性以及其他偏振参量差异，为利用偏振光提高颗粒识别率提供了可能。穆勒矩阵能全面地反映偏振光与介质之间的相互作用，包含了大量的颗粒光学信息，因此，快速地测量悬浮颗粒的穆勒矩阵将会大大地提高颗粒区分和识别的可靠性。>当光束被样品散射时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种悬浮颗粒物穆勒矩阵快速测量方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1、以预设频率改变偏振光源的偏振态，以产生周期性变化的入射偏振光；所述预设频率不小于1KHz；/nS2、将所述入射偏振光聚焦到单个悬浮颗粒物样品上；/nS3、在样品的一后向散射角度处收集样品的散射光信号，使所述散射光信号聚焦到一点，形成像点；并在所述像点处进行空间滤波，以对像点进行空间限制；/nS4、将经过空间滤波后形成的发散光束调制为平行光束，并采用检偏器收集，所述检偏器配置有至少四个检偏分光通道，以实现出射光的检偏；所述至少四个检偏分光通道满足：其中两个通道为两个正交的线偏振通道，其余通道中包含一个圆偏振光通道和一个线...

【技术特征摘要】
1.一种悬浮颗粒物穆勒矩阵快速测量方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、以预设频率改变偏振光源的偏振态，以产生周期性变化的入射偏振光；所述预设频率不小于1KHz；
S2、将所述入射偏振光聚焦到单个悬浮颗粒物样品上；
S3、在样品的一后向散射角度处收集样品的散射光信号，使所述散射光信号聚焦到一点，形成像点；并在所述像点处进行空间滤波，以对像点进行空间限制；
S4、将经过空间滤波后形成的发散光束调制为平行光束，并采用检偏器收集，所述检偏器配置有至少四个检偏分光通道，以实现出射光的检偏；所述至少四个检偏分光通道满足：其中两个通道为两个正交的线偏振通道，其余通道中包含一个圆偏振光通道和一个线偏振光通道；
S5、将检偏后的信号放大后传输到接收处理装置，进行信号处理获得出射光的斯托克斯向量，利用入射光的斯托克斯向量和出射光的斯托克斯向量，计算出样品的穆勒矩阵。


2.如权利要求1所述的悬浮颗粒物穆勒矩阵快速测量方法，其特征在于，步骤S1中，利用偏振快速调制器来改变偏振光源的偏振态，所述偏振快速调制器包括两个电光调制器，且两个电光调制器分别与快轴方向成预设夹角。


3.如权利要求1所述的悬浮颗粒物穆勒矩阵快速测量方法，其特征在于，步骤S2中，使所述入射偏振光先经过光阑变细后，再经由第一透镜聚焦到所述样品上。


4.如权利要求1所述的悬浮颗粒物穆勒矩阵快速测量方法，其特征在于，步骤S3中采用第二透镜收集所述散射光信号，并在所述像点处设置针孔进行空间滤波。


5.如权利要求1所述的悬浮颗粒物穆勒矩阵快速测量方法，其特征在于，所述检偏器采用分振幅法进行偏振检测，并配置有四个检偏分光通道，分别采用水平偏振片、135°偏振片、45°偏振片、左旋调制器。


6.一种悬浮颗粒物穆勒矩阵快速测量装置，其特征在于，包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖然，李嘉晋，马辉，郭志明，
申请(专利权)人：清华大学深圳国际研究生院，
类型：发明
国别省市：广东;44