[发明专利]一种散射介质矢量透射矩阵的测量装置和方法有效

专利信息
申请号: 201710379505.7 申请日: 2017-05-25
公开(公告)号: CN107014784B 公开(公告)日: 2019-08-20
发明(设计)人: 国承山;谢一言;王本义;程振加;岳庆炀 申请(专利权)人: 山东师范大学
主分类号: G01N21/59 分类号: G01N21/59
代理公司: 济南圣达知识产权代理有限公司 37221 代理人: 张勇
地址: 250014 *** 国省代码: 山东;37
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摘要:
搜索关键词: 一种 散射 介质 矢量 透射 矩阵 测量 装置 方法
【权利要求书】:

1.一种散射介质矢量透射矩阵的测量装置,其特征是,包括:矢量空间光调制单元、傅里叶透镜、马赫增德尔干涉系统、图像传感器和计算设备;

所述矢量空间光调制单元置于傅里叶透镜的前焦面上,由空间光调制器和小角度双折射偏振分光器组成,并用一个准直激光束照明;透过矢量空间光调制单元和傅里叶透镜的光再经过第一分光棱镜被分成两路进入包含双针孔滤波屏F2和单孔滤波屏F1的马赫增德尔干涉系统中,进而到达图像传感器的记录面;到达记录面的光束发生干涉,形成双通道角分复用偏振全息图;计算设备利用双通道角分复用偏振全息图,获得被测样品散射光场的复振幅与偏振信息,然后计算矢量透射矩阵。

2.如权利要求1所述的一种散射介质矢量透射矩阵的测量装置,其特征是,两路光进入马赫增德尔干涉系统中后,一路通过第一反射镜后经过单孔滤波屏产生一个复振幅和偏振分布可程控的矢量光场,该矢量光场通过第一透镜和第一物镜耦合到被测样品上,透过被测样品的散射光通过第二物镜和第二分光棱镜到达图像传感器的记录面。

3.如权利要求1或2所述的一种散射介质矢量透射矩阵的测量装置,其特征是,两路光进入马赫增德尔干涉系统中后,一路经过一个双针孔滤波屏产生两个具有正交线偏振态的参考光,参考光经第二透镜、第二反射镜和第二分光棱镜到达图像传感器的记录面。

4.如权利要求1所述的一种散射介质矢量透射矩阵的测量装置,其特征是,通过改变显示在空间光调制器上的双通道计算全息图逐点调控照射到样品输入面上的照明光的偏振态和复振幅分布。

5.一种采用权利要求2所述装置的测量方法,其特征是,设单孔滤波屏所在的面为待测散射介质的输入面,记录面为散射介质的输出面,输入面上任意输入点(m0,n0)的矢量透射矩阵M(m0,n0,p,q)的四个分量M11(m0,n0,p,q)、M12(m0,n0,p,q)、M21(m0,n0,p,q)和M22(m0,n0,p,q)通过以下过程获得:

首先,通过空间光调制器在输入点(m0,n0)处产生一个沿x轴方向偏振的线偏振点源,记录该线偏振点源通过散射样品后在输出面上得到的散射光场的双通道角分复用偏振全息图;

然后,通过改变输出到空间光调制器上的双通道计算全息图将(m0,n0)处的线偏振点源变成沿y轴方向偏振的线偏振点源,再记录第二幅双通道角分复用偏振全息图;

基于常规的离轴全息再现方法,从两幅双通道角分复用偏振全息图提取对应输入点(m0,n0)的矢量透射矩阵M(m0,n0,p,q)的所有四个分量的复振幅分布,改变线偏振点源的位置,重复以上测量过程,就可最终测得对应所有输入点的矢量透射矩阵M(m,n,p,q)。

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