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基于双折射晶体的快拍穆勒矩阵成像测偏原理分析

         

摘要

针对传统穆勒矩阵成像测偏仪包含活动部件,需进行多次测量,容易产生测量误差,不能对运动目标或动态场景进行同时、实时测量等问题,提出了一种以改进型萨瓦偏光镜为核心分光器件的快拍Mueller矩阵成像测偏技术(MSP-SMMIP).它不含任何活动部件,能通过单次快拍测量获取目标强度图像和全部16个穆勒矩阵阵元图像.它主要由偏振态产生和偏振态分析两部分组成,偏振干涉条纹通过偏振态产生光路后定位于测试样品上,随后这些条纹通过空间载频将样品的Mueller矩阵分量编码,经偏振态分析光路成像于焦平面上.采用斯托克斯矢量-穆勒矩阵形式阐明了光场偏振态被MSP-SMMIP调制的过程,给出了其像面干涉图表达式,讨论了Mueller矩阵反演和系统定标的方法.基于CCD相机参数分析了系统的光学指标.通过数值模拟实验给出模拟测量结果,通过定性和定量评价测量结果表明该系统的可行性.MSP-SMMIP技术具有稳态、快拍、结构简洁、易定标、可同时实时获取目标强度图像和全部Mueller矩阵阵元图像的显著特点.

著录项

  • 来源
    《物理学报》 |2018年第10期|111-120|共10页
  • 作者单位

    广西师范学院物理与电子工程学院, 南宁 530023;

    广西师范学院北部湾环境演变与资源利用教育部重点实验室, 广西地表过程与智能模拟重点实验室, 南宁 530023;

    Department of Physics, University of Texas at Arlington, Arlington, TX 76019, USA;

    广西师范学院北部湾环境演变与资源利用教育部重点实验室, 广西地表过程与智能模拟重点实验室, 南宁 530023;

    广西师范学院北部湾环境演变与资源利用教育部重点实验室, 广西地表过程与智能模拟重点实验室, 南宁 530023;

    西北农林科技大学理学院, 杨凌 712100;

    Department of Electrical and Computer Engineering, University of Delaware, Newark, DE 19716, USA;

    广西师范学院北部湾环境演变与资源利用教育部重点实验室, 广西地表过程与智能模拟重点实验室, 南宁 530023;

    广西师范学院物理与电子工程学院, 南宁 530023;

    广西师范学院北部湾环境演变与资源利用教育部重点实验室, 广西地表过程与智能模拟重点实验室, 南宁 530023;

    Department of Physics, University of Texas at Arlington, Arlington, TX 76019, USA;

    广西师范学院物理与电子工程学院, 南宁 530023;

    广西师范学院物理与电子工程学院, 南宁 530023;

    Department of Physics, University of Texas at Arlington, Arlington, TX 76019, USA;

  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 chi
  • 中图分类
  • 关键词

    双折射晶体; 穆勒矩阵; 快拍成像测偏技术; 光学系统分析;

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