[发明专利]基于磷酸二氘钾调制的线偏振分析器及其偏振测量方法

说明书

本发明公开了一种基于磷酸二氘钾调制的线偏振分析器及基于此线偏振分析器实施的偏振测量方法。线偏振分析器包括沿同一光轴依次排列的第一、第二KD*P调制器、1/4波片、检偏器、成像透镜和探测器；探测器将光强值送给计算机；信号发生器控制交流高压调制器，通过交流高压调制器对第一、第二KD*P调制器的频率相位实现调制；计算机控制同步控制器，同步控制器对信号发生器和探测器进行同步控制。本发明使用两个固定的KD*P调制器替代了传统的旋转加KD*P调制方式，入射光束射入便开始测量，测量速度快、灵敏度高，充分利用了KD*P晶体的高调制频率。

技术领域

本发明涉及一种适用于遥感偏振探测、基于磷酸二氘钾(KD*P)晶体调制实现的线偏振分析器以及基于此线偏振分析器实现的偏振测量方法，属于遥感偏振技术领域。

背景技术

基于KD*P晶体调制的线偏振分析器是目前典型的一种偏振测量仪器，其主要是用于太阳日冕的测量。传统的KD*P型线偏振分析器主要由一个可旋转的1/4波片、一个KD*P调制器和一个检偏器组成。测量时，通过旋转1/4波片选择入射光的两个线偏振参数Q和U，再通过KD*P调制器和检偏器实现两个线偏振参数的调制和解调。从实际实施中可以看到，上述传统偏振测量方法的最大缺点在于，Stokes参数(I、Q、U)的获得需要操作1/4波片使其旋转，而1/4波片的旋转是由旋转电机来控制的，旋转电机的响应速度很大程度上限制了线偏振分析器的测量速度，因此在实际测量中，获得一组线偏振Stokes参数的速度较慢，不能充分利用KD*P晶体的高调制频率(几十kHz)，无法获得快速变化的偏振信号且受大气湍流影响较大，降低了偏振测量灵敏度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于磷酸二氘钾调制的线偏振分析器及基于此线偏振分析器实施的偏振测量方法，其使用两个固定的KD*P调制器替代了传统的旋转加KD*P调制方式，入射光束射入便开始测量，测量速度快、灵敏度高，充分利用了KD*P晶体的高调制频率。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种基于磷酸二氘钾调制的线偏振分析器，其特征在于：它包括沿同一光轴依次排列的第一KD*P调制器、第二KD*P调制器、1/4波片、检偏器、成像透镜和探测器；探测器将探测获得的光强值输送给计算机进行线偏振Stokes参数的计算；信号发生器对交流高压调制器的运行进行控制，通过交流高压调制器对第一KD*P调制器、第二KD*P调制器的频率、相位实现调制；计算机对同步控制器的运行进行控制，同步控制器对信号发生器和探测器进行同步控制，以使第一、第二KD*P调制器在交流高压调制器作用下的频率、相位调制与探测器的光探测同步完成。

所述信号发生器借由所述交流高压调制器以倍频关系调制所述第一KD*P调制器和所述第二KD*P调制器，所述第一KD*P调制器、所述第二KD*P调制器的相位延迟以±90°变换进行调制。