[发明专利]以非均匀延迟间隔测量通过液晶可变延迟器的路径延时

说明书

对液晶可变延迟器施加电压，所述电压在一时间段内单调地改变延迟且改变所述液晶可变延迟器的所述延迟相对于时间的一阶导数。测量在所述时间段期间穿过所述液晶可变延迟器的光的干涉图。

本公开涉及以非均匀延迟间隔测量通过液晶可变延迟器的路径延时。在一个实施例中，对液晶可变延迟器施加电压，所述电压在一时间段内单调地改变延迟且改变所述液晶可变延迟器的所述延迟相对于时间的一阶导数。测量在所述时间段期间穿过所述液晶可变延迟器的光的干涉图。

在另一实施例中，对液晶可变延迟器施加电压，所述电压在一时间段内单调地改变所述液晶可变延迟器的延迟。在所述时间段期间以非均匀延迟间隔对穿过所述液晶可变延迟器的光的干涉图进行采样。

鉴于以下详细讨论和附图，可以理解各种实施例的这些和其它特征和方面。

以下讨论参考以下附图，其中相同的附图标记可用于识别多个图中的类似/相同的组件。图式未必按比例。

图1是根据实例实施例测得的通过液晶可变延迟器的归一化干涉图的标绘图；

图2是根据实例实施例的液晶可变延迟器的延迟响应曲线的标绘图；

图3和4是示出根据实例实施例的各个延迟响应曲线可如何影响经由偏振干涉仪测得的干涉图的标绘图；

图5是根据另一实例实施例的液晶可变延迟器的延迟响应曲线的标绘图；

图6是根据实例实施例的液晶可变延迟器的电压波形和延迟响应的标绘图；

图7是根据实例实施例的设备的图式；

图8和9是根据实例实施例的方法的流程图；且

图10是示出根据实例实施例的液晶可变延迟器的不同干涉图采样间隔的标绘图。

本公开涉及对利用干涉计的光学装置的控制。干涉仪配置成在穿过所述干涉仪的光的分量之间引入光学路径延时。一种类型干涉仪是偏振干涉仪，其使用放置在两个偏振器之间的可变光学延迟器。可变光学延迟器在入射偏振方向上的第一光线与在正交偏振中的第二光线(例如，普通光线和非常光线)之间产生可选的路径延时。此路径延时在第一光线与第二光线之间引起与波长相关的相移，使得离开偏振干涉仪的光产生干涉图，所述干涉图经由例如焦平面阵列等光学传感器检测。此类干涉计可用于例如超光谱成像等高光谱带宽光学应用。超光谱成像是指用于获取可包含图像的超光谱数据集或数据立方体的方法和装置，在所述图像中在每个像素处提供密集采样、精细分辨的光谱信息。

偏振干涉仪可使用一个或多个液晶(LC)单元作为可变光学延迟器。此装置在本文中被称作液晶可变延迟器(LCVR)。一般来说，液晶(LC)材料是具有一些晶体特性(例如，内部结构的定向，例如指示LC分子的局部平均对准的LC指向矢)的液体，所述晶体特性可通过施加例如电场或磁场等外部刺激而可选择地更改。LC指向矢的定向的改变会更改LC材料的光学特性，例如改变LC双折射的光轴。

LCVR在行进通过液晶的光的两个正交偏振之间产生可变光学路径延时(也被称作可变延迟)。LCVR内的一个或多个液晶单元充当电调谐双折射元件。通过变化跨液晶单元的电极的电压，单元分子改变其定向，且有可能在一段时间内可控制地改变光学路径延时。

为了形成具有LCVR的偏振干涉仪，将LCVR放置在第一偏振器与第二偏振器之间，具有标称并行或垂直的偏振轴。LCVR的慢轴(具有可变光学路径延时的偏振轴)定向成相对于第一偏振器的偏振方向的标称45度。入射光被第一偏振器偏振到入射偏振方向。由于LCVR的慢轴相对于此入射偏振方向为45度，所以可以根据平行于LCVR的慢轴偏振的一部分光和垂直于此轴偏振的一部分光来描述偏振入射光。