[发明专利]一种基于AOTF的大口径平行单色偏振可调光源系统

说明书

本发明公开了一种基于AOTF的大口径平行单色偏振可调光源系统，属于偏振光学技术领域，首先通过光源发出稳定的连续谱光信号，经过平行光管产生均匀平行光束，入射到声光可调滤光器的入光端面，再通过改变换能器上射频驱动信号的频率，使得声光可调滤光器输出的+1级光束为目标波长的垂直偏振光，再通过声光可调滤光器后端的无偏扩束系统，将声光可调滤光器输出小口径的单色偏振光转换为大口径的单色偏振光。本发明在保证光谱分辨率较高的情况下，实现了大口径单色偏振光的输出，不但能提高光谱偏振遥感器的偏振定标精度，还可实现反射镜、光栅等核心偏振敏感元件的偏振特性测试，为设计和分析整机偏振偏特性分布提供了基础数据。

技术领域

本发明涉及偏振光学技术领域，尤其涉及一种基于AOTF的大口径平行单色偏振可调光源系统。

背景技术

偏振是光波的一种固有属性。一般的自然光源(如太阳)直接发射出的光波是非偏振的，但经过分子、粒子以及物体等介质表面反射、散射或折射后形成不同状态的偏振光，该偏振光的状态中包含表征这些介质物理状态和化学性质的大量信息。因此偏振光谱遥感在地球环境监测、军事侦察、材料特性研究、天文研究以及偏振导航等领域具有广阔的应用前景，近年来偏振光谱遥感研究已成为热点。

随着偏振光谱遥感定量化精度要求的不断提高，偏振光谱遥感器的偏振定标逐渐被重视。而偏振定标的核心装置是偏振态已知并且可调的偏振光源。利用偏振光源输出的已知偏振度的光入射到偏振遥感器中，得到不同偏振态下偏振遥感器的偏振响应，完成偏振定标。因此一定程度上偏振光源系统决定着偏振遥感器的偏振定标精度。

目前偏振定标中常用的偏振光源是由白光光源、积分球、扩束器准直系统以及偏振调节器组成。偏振调节器包括360°圆形转台和线偏器。线偏器的类型主要有片堆起偏器、金属线栅起偏器和棱镜偏振器。这种常用的偏振光源输出的是复色偏振光，不能输出单色偏振光，只能通过被定标偏振遥感器自身分光系统进行分光后进行单色偏振定标，不能实现元件级的偏振特性定标。而对于滤光片分光的偏振遥感器来说，由于滤光片的带宽较大，会引入一定的单色偏振定标误差。而棱镜偏振器输出偏振光的口径一般小于30mm，不能满足大口径光谱仪系统偏振特性测试。

发明内容

本发明针对上述技术问题，提供一种基于AOTF的大口径平行单色偏振可调光源系统，采用声光可调滤光器(AOTF)作为核心器件，可同时实现高分辨率的分光和高精度的起偏功能。解决了目前偏振光源不能输出单色偏振光或输出偏振单色的带宽较大的问题。在保证偏振度不变的前提下，通过在声光可调滤光器(AOTF)后增加无偏扩束系统，实现大孔径单色偏振光的输出，解决了目前声光可调滤光器(AOTF)口径限制问题。本发明的大口径单色偏振可调光源系统在保证光谱分辨率较高的情况下，实现了大口径单色偏振光的输出，不但能提高光谱偏振遥感器的偏振定标精度，还可实现反射镜、光栅等核心偏振敏感元件的偏振特性测试，为设计和分析整机偏振偏特性分布提供了基础数据。

为了实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：

本发明提供了一种基于AOTF的大口径平行单色偏振可调光源系统，首先通过光源发出稳定的连续谱光信号，经过平行光管产生均匀平行光束，入射到声光可调滤光器的入光端面，再通过改变换能器上射频驱动信号的频率，使得声光可调滤光器输出的+1级光束为目标波长的垂直偏振光，再通过声光可调滤光器后端的无偏扩束系统，将声光可调滤光器输出小口径的单色偏振光转换为大口径的单色偏振光。

进一步地，所述光源选用输出光信号稳定性优于0.2％/小时的1000瓦卤钨灯光源。

进一步地，所述光源位于平行光管的焦点上。

进一步地，所述光源经过平行光管产生的平行光束的发散角小于0.02°。

进一步地，所述平行光管输出平行光束的口径为12mm。

进一步地，所述声光可调滤光器的通光孔径为10mm。