基于液晶可变相位延迟器的斯托克斯偏振仪研制
发布时间：2021-09-24 17:30
偏振测量的方法有很多,比如机械调制法、波前分割法等。但这些方法都有一些限制,比如不能用于高精度系统或者对入射光光强有一定的要求。为了解决以上问题,本文在现有研究的基础上,研制了一台不需要机械旋转、响应速度较快且校准简单的基于液晶可变相位延迟器的斯托克斯偏振仪。本文首先详细阐述了目前斯托克斯偏振仪的国内外研究现状以及目前斯托克斯偏振仪的优缺点,进一步提出搭建一台基于液晶可变相位延迟器的斯托克斯偏振仪的必要性,最后完成了该偏振仪的研制与测试。本文的主要研究内容和创新点如下所述:（1）构建了液晶可变相位延迟器的理论模型。通过理论推导,得到了液晶可变相位延迟器的相位延迟量和快轴方位角随驱动电压、入射光波长、入射角和方位角之间的理论公式。通过性能表征,本文同时将实验测试结果与仿真分析结果进行了对比,两种结果的一致性说明了本文理论推导的正确性与合理性。（2）研制了一台基于液晶可变相位延迟器的斯托克斯偏振仪。研制过程包括该偏振仪的工作原理、元器件选型、控制系统设计等。同时为了降低系统条件数并提高系统稳定性,本文也对该偏振系统进行了系统建模与优化,基于优化结果,完成了该偏振仪的搭建与校准。（3）分别通...
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：57 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
延迟量随驱动电压和波长变化测量结果
便可以搭建一台原理样机来进行测试。本章将介绍系统的调试过程和提高系统稳定性的方法，并分别通过测试空气、波片和偏振片来进一步分析系统的误差和系统重复性测量精度。4.2 系统调试根据图 3.8 所示的系统校准原理图搭建如图 4.1 所示的基于液晶可变相位延迟器的斯托克斯偏振仪校准样机。光源为一圆形激光光源，其中心波长为 532 nm，来自索雷博(Thorlabs)光电科技有限公司，具体型号为 CPS532-C2，由于光源的光强太大，超出了光谱仪可接受的光强范围，故用组合滤光片来削弱光源的光强，使光谱仪最终探测到的光强在可接受范围内最大。这里的组合滤光片由四个索雷博公司的滤光片拼接而成，具体型号为两个 NE10A、1 个 NE06A、1 个 NE03A。光源发出的光依次经过组合滤光片、线偏振片 1、λ/4 波片、液晶可变相位延迟器 LCVR1、液晶可变相位延迟器 LCVR2 和线偏振片 2，最后被连接到光谱仪的光纤探头接收。光纤探头与光谱仪之间由一根光纤连接，最终光谱仪便可探测到相应的光强。
【参考文献】：
期刊论文
[1]高光谱偏振成像全Stokes参量获取新方法（英文）[J]. 李晓,刘顺,王志斌,薛鹏,张瑞,王耀利,景宁. 光谱学与光谱分析. 2017(12)
[2]Error analysis and Stokes parameter measurement of rotating quarter-wave plate polarimeter[J]. 支丹丹,李健军,高冬阳,翟文超,黄雄豪,郑小兵. Chinese Physics B. 2017(12)
[3]基于单偏振器的液晶相位延迟器光电特性[J]. 霍树春,胡春光,沈万福,李艳宁,胡小唐. 红外与毫米波学报. 2016(01)
[4]LCVR和AOTF的光谱偏振测量新策略[J]. 王耀利,张瑞,王志斌,温廷敦,李克武. 光谱学与光谱分析. 2015(08)
[5]线偏振光通过多个任意厚度波片的偏振态[J]. 任树锋,王秀霞. 激光技术. 2014(03)
[6]液晶可变延迟器研制及其电控相位延迟测量[J]. 江继军,张大勇,李剑峰. 激光技术. 2011(05)
[7]带有补偿器的液晶相位可变延迟器[J]. 张颖,赵海博. 光学精密工程. 2009(08)
[8]The Nature of Light[J]. Fan Liangzao~1, Feng Jinsong~2(1.Chinese Academy of Sciences, Beijing 100086;2.Chongqing Xinda Group, Chongqing 408200). Engineering Sciences. 2007(01)
[9]光栅分振幅光偏振测量系统的研制[J]. 杜西亮,戴景民. 光电工程. 2006(07)
[10]矩阵角条件数计算及上限估计方法[J]. 高坚,徐永红,罗跃,张晓红,祁晓彬. 四川师范大学学报(自然科学版). 2000(06)
博士论文
[1]基于振幅分割的光偏振测量技术的研究[D]. 杜西亮.哈尔滨工业大学 2007
[2]基于电光效应的偏振调制与检测研究[D]. 李宇波.浙江大学 2006
硕士论文
[1]斯托克斯参量二维分布测量系统研究[D]. 向杰.哈尔滨工业大学 2009
[2]基于DSP的双液晶偏振测量系统的研制[D]. 汪国冰.浙江大学 2007
[3]光束偏振态斯托克斯参量的实时测量[D]. 史萌.曲阜师范大学 2006
本文编号：3408152
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：57 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
延迟量随驱动电压和波长变化测量结果
便可以搭建一台原理样机来进行测试。本章将介绍系统的调试过程和提高系统稳定性的方法，并分别通过测试空气、波片和偏振片来进一步分析系统的误差和系统重复性测量精度。4.2 系统调试根据图 3.8 所示的系统校准原理图搭建如图 4.1 所示的基于液晶可变相位延迟器的斯托克斯偏振仪校准样机。光源为一圆形激光光源，其中心波长为 532 nm，来自索雷博(Thorlabs)光电科技有限公司，具体型号为 CPS532-C2，由于光源的光强太大，超出了光谱仪可接受的光强范围，故用组合滤光片来削弱光源的光强，使光谱仪最终探测到的光强在可接受范围内最大。这里的组合滤光片由四个索雷博公司的滤光片拼接而成，具体型号为两个 NE10A、1 个 NE06A、1 个 NE03A。光源发出的光依次经过组合滤光片、线偏振片 1、λ/4 波片、液晶可变相位延迟器 LCVR1、液晶可变相位延迟器 LCVR2 和线偏振片 2，最后被连接到光谱仪的光纤探头接收。光纤探头与光谱仪之间由一根光纤连接，最终光谱仪便可探测到相应的光强。
【参考文献】：
期刊论文
[1]高光谱偏振成像全Stokes参量获取新方法（英文）[J]. 李晓,刘顺,王志斌,薛鹏,张瑞,王耀利,景宁. 光谱学与光谱分析. 2017(12)
[2]Error analysis and Stokes parameter measurement of rotating quarter-wave plate polarimeter[J]. 支丹丹,李健军,高冬阳,翟文超,黄雄豪,郑小兵. Chinese Physics B. 2017(12)
[3]基于单偏振器的液晶相位延迟器光电特性[J]. 霍树春,胡春光,沈万福,李艳宁,胡小唐. 红外与毫米波学报. 2016(01)
[4]LCVR和AOTF的光谱偏振测量新策略[J]. 王耀利,张瑞,王志斌,温廷敦,李克武. 光谱学与光谱分析. 2015(08)
[5]线偏振光通过多个任意厚度波片的偏振态[J]. 任树锋,王秀霞. 激光技术. 2014(03)
[6]液晶可变延迟器研制及其电控相位延迟测量[J]. 江继军,张大勇,李剑峰. 激光技术. 2011(05)
[7]带有补偿器的液晶相位可变延迟器[J]. 张颖,赵海博. 光学精密工程. 2009(08)
[8]The Nature of Light[J]. Fan Liangzao~1, Feng Jinsong~2(1.Chinese Academy of Sciences, Beijing 100086;2.Chongqing Xinda Group, Chongqing 408200). Engineering Sciences. 2007(01)
[9]光栅分振幅光偏振测量系统的研制[J]. 杜西亮,戴景民. 光电工程. 2006(07)
[10]矩阵角条件数计算及上限估计方法[J]. 高坚,徐永红,罗跃,张晓红,祁晓彬. 四川师范大学学报(自然科学版). 2000(06)
博士论文
[1]基于振幅分割的光偏振测量技术的研究[D]. 杜西亮.哈尔滨工业大学 2007
[2]基于电光效应的偏振调制与检测研究[D]. 李宇波.浙江大学 2006
硕士论文
[1]斯托克斯参量二维分布测量系统研究[D]. 向杰.哈尔滨工业大学 2009
[2]基于DSP的双液晶偏振测量系统的研制[D]. 汪国冰.浙江大学 2007
[3]光束偏振态斯托克斯参量的实时测量[D]. 史萌.曲阜师范大学 2006
本文编号：3408152
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