【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种测量电磁波偏振态的方法，属于偏振态测量。
技术介绍
1、偏振态是描述电磁波振动状态的重要参数之一，测量电磁波的偏振态对于研究电磁波的生成机制及其与物质的相互作用具有重要意义，测量偏振态有助于研究各向异性材料和结构。早期的测量方法依赖于机械装置,例如偏振片及分析镜组合，这种方法操作复杂,测量灵敏度和动态范围有限。
2、近年来,随着新概念及新材料的不断引入,电磁波偏振测量技术取得重大进展，例如基于表面等离激元共振的高灵敏度偏振测量、基于石墨烯等二维材料的偏振测量、基于积分照相术原理的无源偏振测量等技术相继诞生,大大拓展了偏振测量的应用场景。扫描近场光学技术实现了纳米尺度的偏振探测，通过局域近场相互作用的感应态变化,打破衍射限制,直接获得纳米结构的偏振响应,使纳米光子学研究有了更强大的手段。当前,利用偏振态探测实现高灵敏度生物传感以及光通信中偏振编码调制解调也成为热点。
3、在微尺度领域中各种偏振过程动态变化非常快速,难以检测，且不同参数之间,如偏振状态、波长、强度、相位等存在复杂的交叉影响，使亚波长尺度的偏振态测量成为亟待解决的问题，偏振测量技术面临新的挑战。电磁波偏振测量技术正朝着更高灵敏度、更宽带宽、更小尺寸等方向发展,并与其他前沿技术交叉创新,在光通信、生物医学检测等领域拓展新的应用前景。
技术实现思路
1、本专利技术针对微尺度领域中偏振态动态变化快，难以检测的问题，提供一种基于耦合mie谐振的偏振态测量方法，该方法基于亚波长尺度介质多聚
2、本专利技术基于耦合mie谐振的偏振态测量方法，采用以下技术方案：
3、由不同尺寸的介质微粒沿纵向排列组成亚波长尺度的对称结构的多聚体探测装置；
4、在外界环境背景不变和探测装置固定的情况下，不同尺寸的介质微粒在入射波激发下在不同频段产生不同级次的mie谐振，邻近的介质颗粒之间发生谐振能量耦合和近场增强，造成最强电偶极子谐振峰的谐振频率和谐振强度随入射波偏振态的变化产生强烈响应：当入射波的偏振方向与多聚体探测装置纵轴的夹角θ发生变化时，其谐振频率和谐振强度都会随夹角变化而发生周期性有规律变化；在入射波固定时，通过旋转多聚体探测装置，根据谐振频率和谐振强度随夹角θ的变化规律来准确判定入射波的偏振态，实现对入射波偏振态的准确测量和实时监测。
5、所述介质颗粒为高介电常数的介电颗粒，介电常数远大于背景媒质介电常数的介电颗粒。
6、所述介质颗粒的尺寸为远小于入射波长的亚波长尺度。
7、所述介质颗粒外形可以是正六面体或球形。多个不同粒径的介质颗粒通过纵向密排构成多聚体测量装置，共振时颗粒间发生mie谐振耦合和近场增强。
8、所述有规律变化是由多聚体探测装置的具体结构参数和环境因素决定的，如构成材料、尺寸、结构、背景媒质性能等。
9、所述谐振频率随夹角变化发生周期性有规律变化，是指最强电偶极子谐振峰的中心频率随偏振夹角逐渐增大有规则地向低频段红移，随夹角逐渐减小，中心频率逐渐蓝移按原路返回初始值。
10、所述谐振强度随夹角变化发生周期性有规律变化，是指最强电偶极子谐振峰的谐振强度随偏振夹角增大而发生有规则地变化，当夹角为90°时，谐振强度为0，随偏振夹角减小，谐振强度按原规则返回初始值。
11、所述相邻介质颗粒之间发生mie谐振耦合和近场增强，颗粒之间距离足够小，使相邻mie谐振间发生能量耦合的范围。
12、所述入射波偏振态可以是完全偏振光，包括线偏振、圆偏振和椭圆偏振，当线偏振方向与多聚体探测装置纵轴垂直时，谐振峰完全消失；圆偏振时，谐振峰频率和强度都不随夹角变化；椭圆偏振时，当偏振长轴与多聚体主轴垂直时谐振强度最弱，但不消光。也可测量非完全偏振光。
13、本专利技术基于亚波长尺度对称多聚体的mie谐振耦合，通过探测电偶极子谐振峰的谐振频率和谐振强度对入射波的偏振态进行精确测量。mie谐振时,相邻介质微粒间发生谐振耦合和近场增强，进一步提升电偶极子谐振的强度和谐振频率对偏振态变化的灵敏度。该方法所采用的探测装置结构简单、尺寸小、易加工、成本低、灵敏度高，可以精确测量入射光的偏振态。
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1.一种基于耦合Mie谐振的偏振态测量方法，其特征是：
2.根据权利要求1所述的基于耦合Mie谐振的偏振态测量方法，其特征是，所述介质颗粒为介电常数远大于背景媒质接介电常数的介电颗粒。
3.根据权利要求1所述的基于耦合Mie谐振的偏振态测量方法，其特征是，所述介质颗粒的尺寸为远小于入射波长的亚波长尺度。
4.根据权利要求1所述的基于耦合Mie谐振的偏振态测量方法，其特征是，所述介质颗粒外形是能够激发Mie谐振的正六面体或球形等。
5.根据权利要求1所述的基于耦合Mie谐振的偏振态测量方法，其特征是，所述有规律变化是由多聚体探测装置的具体结构参数和环境因素决定的，包括构成材料、尺寸、结构以及背景媒质性能。
6.根据权利要求1所述的基于耦合Mie谐振的偏振态测量方法，其特征是，所述谐振频率随夹角变化发生周期性有规律变化，是指最强电偶极子谐振峰的中心频率随偏振夹角逐渐增大有规则地向低频段红移，随夹角逐渐减小，中心频率逐渐蓝移按原路返回初始值。
7.根据权利要求1所述的基于耦合Mie谐振的偏振态测量方法，其特征是，所
8.根据权利要求1所述的基于耦合Mie谐振的偏振态测量方法，其特征是，所述相邻介质颗粒之间发生谐振能量耦合和近场增强，颗粒之间距离足够小，使相邻Mie谐振峰间发生能量耦合的范围。
9.根据权利要求1所述的基于耦合Mie谐振的偏振态测量方法，其特征是，所述入射波偏振态可以是完全偏振态或非完全偏振态。完全偏振态，包括线偏振、圆偏振和椭圆偏振，当线偏振方向与多聚体探测装置纵轴垂直时，谐振峰完全消失；圆偏振时，谐振峰频率和强度都不随夹角变化；椭圆偏振时，当偏振长轴与多聚体主轴垂直时谐振强度最弱，但不消光。
...【技术特征摘要】
1.一种基于耦合mie谐振的偏振态测量方法，其特征是：
2.根据权利要求1所述的基于耦合mie谐振的偏振态测量方法，其特征是，所述介质颗粒为介电常数远大于背景媒质接介电常数的介电颗粒。
3.根据权利要求1所述的基于耦合mie谐振的偏振态测量方法，其特征是，所述介质颗粒的尺寸为远小于入射波长的亚波长尺度。
4.根据权利要求1所述的基于耦合mie谐振的偏振态测量方法，其特征是，所述介质颗粒外形是能够激发mie谐振的正六面体或球形等。
5.根据权利要求1所述的基于耦合mie谐振的偏振态测量方法，其特征是，所述有规律变化是由多聚体探测装置的具体结构参数和环境因素决定的，包括构成材料、尺寸、结构以及背景媒质性能。
6.根据权利要求1所述的基于耦合mie谐振的偏振态测量方法，其特征是，所述谐振频率随夹角变化发生周期性有规律变化，是指最强电偶极子谐振峰的中心频率随偏振夹角逐渐增大有规则地向低频段红移...
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