基于达曼光栅的全光场斯托克斯参数测量装置和方法制造方法及图纸

一种基于达曼光栅的全光场斯托克斯参数测量装置和方法，属于偏振测量领域。基于达曼光栅的全光场斯托克斯参数的测量方法所采用的测量，该装置包括：激光器，第一线偏振片，偏振器件，达曼光栅，第一透镜，第一半波片，第二半波片，第三半波片，四分之一波片，波片载具，第二透镜，第三透镜，第二线偏振片以及CCD相机；激光的出射光束通过第一线偏振片和偏振器件后生成偏振光束，通过达曼光栅后被均匀分束成四束相同的光束，四束光分别通过四个不同的波片，最后通过第二线偏振片后被CCD相机采集。根据CCD相机单次采集的四束光强分布就能够测量得到偏振光束的全场斯托克斯参数，并能够进一步重建得到全场的偏振态分布。本发明专利技术技术可以对动态变化的偏振光束进行实时的斯托克斯参数测量。参数测量。参数测量。

【技术实现步骤摘要】
基于达曼光栅的全光场斯托克斯参数测量装置和方法


[0001]本专利技术涉及偏振测量领域，具体涉及一种基于达曼光栅对任意偏振光场进行全场斯托克斯参量测量及偏振重建的方法和装置。

技术介绍

[0002]偏振是描述光的一个基本参数，偏振态的变化在光与物质的相互作用中传递着重要信息，精确快速测量光束的偏振态在大气遥感、目标探测和生物以学诊断方面有重要意义。光束的偏振特性常用斯托克斯参数来描述。斯托克斯参数不但可以用来描述完全偏振光，还可以用来描述部分偏振光和自然光。斯托克斯参数包含S0、S1、S2和S3四个分量，这四个分量可以通过光学测量确定，根据测量确定的斯托克斯参数可以重建光束的偏振态。
[0003]目前斯托克斯参数的测量方法主要包括分时型、分光型等方法。分时型测量方法是在光路中通过旋转或添加偏振光学元件去逐个测量需要的光强，从而得到被测光束的斯托克斯参数。分时型测量方法的主要缺点是对被测光束稳定性要求高，旋转或添加偏振光学元件会增加测量误差，该方法只适用于静态偏振目标光束。分光型测量方法基于多通道能够同时测量不同的目标强度，该方法可以提高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于达曼光栅的全光场斯托克斯参数测量装置，包括：激光器、用于将激光器出射光束变为不同线偏振态的第一线偏振片、用于将线偏振光束转换为偏振光束的偏振器件、用于将偏振光束在空间上分成相同四束的达曼光栅、用于将四束光变成准直光束的第一透镜、用于对四束光进行调制的第一半波片、第二半波片、第三半波片和四分之一波片、用于安装波片的波片载具、用于对四束光进行缩束和准直的第二透镜和第三透镜、用于对四束光进行检偏的第二线偏振片以及用于对检偏后的四束光进行成像的CCD相机；其特征在于，所述的第一半波片的快轴为0
°
，所述的第二半波片的快轴为22.5
°
，所述的第三半波片的快轴为45
°
，所述的四分之一波片的快轴为45
°
，所述的第二线偏振片的透光轴角度为0
°
。2.根据权利要求1所述的基于达曼光栅的全光场斯托克斯参数测量装置，其特征在于，所述的第一线偏振片和偏振器件可绕光轴旋转，使激光的出射光束通过所述的第一线偏振片和偏振器件后生成不同模式的偏振光束。3.根据权利要求1所述的基于达曼光栅的全光场斯托克斯参数测量装置，其特征在于，所述的偏振器件为涡旋半波片。4.根据权利要求1所述的基于达曼光栅的全光场斯托克斯参数测量装置，其特征在于，所述的达曼光栅为偏振无关的光栅，可以将入射光束按特定的分离角分成与入射光偏振特性相同的四束光。5.根据权利要求1所述的基于达曼光栅的全光场斯托克斯参数测量装置，其特征在于，所述的第一透镜用于对光束进行准直，达曼光栅放置于第一透镜的焦平面上。6.根据权利要求1所述的基于达曼光栅的全光场斯托克斯参数测量装置，其特征在于，所述的波片载具包含四个通光孔，四个通光孔分别用来装载所述的第一半波片、第二半波片、第三半波片和四分之一波片，波片载具的不透光部分可以阻挡达曼光栅的零级衍射光，从而起到滤波作用。7.根据权利要求1所述的基于达曼光栅的全光场斯托克斯参数测量装置，其特征在于，所述的CCD相机用于采集光强分布。8.一种基于...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐凡春，步扬，吴芳，王向朝，
申请(专利权)人：中国科学院上海光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：