[发明专利]一种液晶相位可变延迟器的参数标定系统及方法

说明书

本发明属于光波长偏振控制技术领域，具体涉及一种液晶相位可变延迟器的参数标定系统及方法，目的在于解决任意波长任意相位延迟量下液晶相位可变延迟器的参数标定问题。该标定系统通过调谐附加在声光可调谐滤波器上的射频驱动器，在与光谱仪连接的控制计算机上读出想要的衍射光波长输出值；调谐液晶相位可变延迟器电压调谐驱动器，从控制计算机上读出对应的系统输出光强值，由公式算出相位延迟量δ的值；通过测量调谐范围内多组衍射光波长、驱动电压、相位延迟量的关系，在坐标系中标记出每组参数值所在的点，通过拟合波长、电压和相位延迟量三者的关系曲线，从而实现任意波长任意相位延迟量下液晶相位可变延迟器的参数标定。

技术领域

本发明属于光波长偏振控制技术领域，具体涉及一种液晶相位可变延迟器的参数标定系统及方法。

背景技术

成像偏振光谱技术是获取信息的一种非常重要的手段，该技术不仅能够很好地分辨目标上的低反射区域和轮廓，而且还能够在复杂的背景环境下识别出被测目标的三维信息，这在工业和农业中具有非常高的应用价值。

偏振探测在传统探测的光强、光谱和空间三维数据基础之上进一步拓展，增加了偏振度、偏振方位角、偏振椭圆率和旋转方向四个维度。由自身性质决定物体的偏振光谱特性，相对于人造物体，大自然目标如森林、沙漠等物体的整体表面较为粗糙，没有明显的轮廓规则，所以自然目标的辐射光或者反射光呈现漫反射现象，以至于线偏振度很小几乎为零。成像偏振探测技术利用人造目标和自然目标这种物理差异性可以将人造目标从自然目标中区别出来。在遥感过程中获取被测目标的偏振特性随波长的变化规律，就可以得到目标的表面理化特性，通常将这种依赖关系称之为目标的偏振光谱特征。

偏振探测系统中的偏振信息利用波片、液晶相位可变延迟器等偏振元件进行提取。波片的使用范围有限，一般用于相干激光的固定相位调制。液晶相位可变延迟器的波长调谐范围宽，而且在电压驱动下可以实施任何相位的调制，在宽带光源的偏振探测中，应用最为广泛。在使用液晶相位可变延迟器时，首先要对其进行标定，即对入射光波长、附加在液晶相位可变延迟器上的驱动电压以及液晶相位可变延迟器上的相位延迟量之间的关系进行标定。标定以后的液晶相位可变延迟器才可以被直接使用。标定这三者之间的关系有多种方法，通常分为以下两大类：第一类，在特定已知波长的光源下对液晶相位可变延迟器进行标定，如激光。由于激光的相干性好，而且波长稳定，对常用的几个相位延迟量，如2π、π/2、π/4以及0等，利用已知延迟量的波片进行标定即可，例如全波片、半波片、四分之一波片；第二类，用两个偏振器件，如线偏振片、分光棱镜等，对已知波长的入射光进行定标。这两种方法的操作都很灵活，但是都有局限性，如果入射光是波长范围很广的宽带光源，则这两种方法都不可取。

发明内容

本发明的目的在于解决任意波长任意相位延迟量下液晶相位可变延迟器的参数标定问题，而提出了一种液晶相位可变延迟器的参数标定系统及方法。

为了完成上述目的，本发明的具体技术解决方案是：

一种液晶相位可变延迟器的参数标定系统，其特殊之处在于：包括光源，所述光源的入射光路上设有偏振棱镜，偏振棱镜的出射光路上设有液晶相位可变延迟器，液晶相位可变延迟器的出射光路上设有声光可调谐滤波器，声光可调谐滤波器的出射光路上设有光谱仪；

所述液晶相位可变延迟器上连接有液晶相位可变延迟器电压调谐驱动器，声光可调谐滤波器上连接有射频发射器；所述液晶相位可变延迟器电压调谐驱动器、射频发射器、光谱仪分别与控制计算机相连；

入射光束依次经过偏振棱镜和液晶相位可变延迟器后进入声光可调谐滤波器，由控制计算机控制射频驱动器产生高频超声波，所述高频超声波与进入声光可调谐滤波器的光束发生声光互作用，将光束分为两衍射光和0级透射光，所述衍射光被光谱仪接收，0级透射光被设置在声光可调谐滤波器与光谱仪之间的挡板截止。

进一步地，所述光源与偏振棱镜之间设有液晶准直单元。