[发明专利]一种用于退偏器性能检测的方法及装置

说明书

本发明公开了一种用于退偏器性能检测的方法及装置。检测装置的结构为：点状光源发出的光经反射准直镜反射，再依次通过起偏器、扩束系统、待检测退偏器、缩束系统、检偏器后，经聚焦镜聚焦，在探测器上记录得到的光信号。扩束系统和缩束系统采用伽利略或开普勒望远结构，包括两块离轴抛物面镜；扩束系统和缩束系统的结构参数相同，使用状态为结构倒置。依据检测信号，采用偏振灵敏度计算方法，得到检测系统的偏振灵敏度，再依据扩束系统和缩束系统的透过率及穆勒矩阵，得到待检测退偏器的偏振灵敏度。本发明提供的退偏器检测装置和方法，满足了大口径退偏器的检测需要，可在宽波段下和高偏振灵敏性检测要求条件下使用。

技术领域

本发明涉及一种用于退偏器性能检测的方法及装置，具有高偏振灵敏性检测和宽波段检测特征。

背景技术

退偏器能够消除入射光偏振态对光学测量系统的影响，从而保障测量的准确性。在光谱成像仪中光栅通常带有强烈的偏振响应，为消除光学系统的偏振影响，在高光谱分辨率的成像光谱仪中通常采用退偏器。退偏器一般有单光楔型、Lyot型及其改进型、HV型、双光楔旋光型和双巴比涅型。这些退偏器常采用Jones矩阵和Mueller矩阵进行设计，加工误差、材料误差等因素导致的退偏器性能退化很难计算出来，由此需要单独对退偏器的退偏性能进行检测。高性能成像光谱仪一般要求偏振响应敏感度小于2%，因此有必要对退偏器自身的退偏能力进行测试。目前宽波段的高消光比偏振片口径很小，难以满足大口径退偏器的检测使用。

发明内容

本发明针对现有退偏器检测存在的不足，提供一种大口径退偏器的退偏性能检测装置及其检测方法，可在宽波段条件下使用，且具有高的偏振响应测试能力。

实现本发明发明目的的技术方案是提供一种用于退偏器性能检测的装置，它的结构为：点状光源发出的光经反射准直镜反射，再依次通过起偏器、扩束系统、待检测退偏器、缩束系统、检偏器后，经聚焦镜聚焦，在探测器上记录得到的光信号。

所述的扩束系统和缩束系统采用伽利略或开普勒望远结构，包括两块离轴抛物面镜；扩束系统和缩束系统的结构参数相同，使用状态为结构倒置，扩束系统的入射端为缩束系统的出射端。

所述的探测器为光电探测器或红外制冷探测器。

所述的起偏器和检偏器为线栅偏振片，消光比大于100，口径小于50mm。

所述的聚焦镜为反射抛物面镜。

本发明技术方案还包括一种用于退偏器性能检测的方法，步骤如下：

步骤1：点状光源发出的光经反射准直镜反射，通过起偏器，再经聚焦镜进入探测器；调整起偏器透振轴至水平和垂直方向，在探测器上分别记录两种线偏振态下的光信号值；

步骤2：点状光源发出的光经反射准直镜反射，依次通过起偏器、扩束系统、缩束系统，再经聚焦镜进入探测器；调整起偏器透振轴至水平和垂直方，在探测器上分别记录两种线偏振态下的光信号值；

步骤3：依据步骤1和步骤2记录的光信号值，得到扩束系统和缩束系统的透过率及穆勒矩阵；

步骤4：构建检测系统，它的结构为：点状光源发出的光经反射准直镜反射，依次通过起偏器、扩束系统、待检测的退偏器、缩束系统、检偏器后，再经聚焦镜聚焦，进入探测器；在所述的检测系统中，保持检偏器透振轴与退偏器晶体光轴于一定角度，起偏器以一定角度分辨率绕光路光轴旋转360°，探测器分别记录对应角度所获得的光信号值，得到光信号的最大、最小值；采用偏振灵敏度计算方法，得到检测系统的偏振灵敏度；

步骤5：以步骤3和4得到的结果，依据穆勒矩阵和斯托克斯矢量计算公式，采用偏振敏感度计算方法，得到待检测退偏器的偏振灵敏度。

步骤4中，起偏器绕光路光轴旋转的角度分辨率为1°；保持检偏器透振轴与退偏器晶体光轴于45°。