[发明专利]分焦平面偏振探测器的制作方法及正交偏振图像获取方法

说明书

本发明公开了一种分焦平面偏振探测器的制作方法及正交偏振图像获取方法，通过在基底上镀制呈梳状周期排布的单方向偏振膜形成微偏振片阵列、在焦平面探测器的焦平面上粘贴微偏振片阵列构成分焦平面偏振探测器、获取分焦平面偏振探测器直接输的强度图像和第一幅偏振图像、将强度图像和第一幅偏振图像沿垂直于单方向偏振膜延展方向分别进行两倍放大处理、在全尺寸的强度图像中去除全尺寸的第一幅偏振图像得到全尺寸的第二幅偏振图像，提出具有制造工艺简单、结构紧凑、集成度高、可快照式成像、成本低的分焦平面偏振探测器的制作方法和正交偏振图像获取方法。

技术领域

本发明属于光电成像技术领域，具体涉及一种分焦平面偏振探测器的制作方法及正交偏振图像获取方法。

背景技术

光有四个基本的物理特性，分别是强度、波长、偏振和相位。自然界的许多生物能够感知光的偏振特性，比如昆虫、鲨鱼等。人眼无法感知光的偏振信息，但人类借助偏振成像技术可以获取场景的偏振信息。目前，偏振成像技术在去雾霾成像、水下目标探测、工业检测等方面有着潜在的应用价值。

偏振成像可以获得场景的偏振信息。目前国际上的偏振成像系统主要分为四类：分时型、分振幅型、分孔径型和分焦平面型。分时型偏振成像系统通过在光路中增加可旋转的偏振片，在不同时刻获得偏振片在不同旋转角度下的多幅偏振图像，再经过偏振解析处理后得到偏振特征图像，该类系统只适用于静态场景。分振幅型偏振成像系统利用分光棱镜的折反原理，将入射光分为多路，每路对应一个探测器，存在体积大、稳定性差的缺点，如文献(CN 107392948A)公开了一种分振幅偏振成像系统。分孔径型偏振成像系统虽然多路共用一个探测器，但其光学系统设计复杂，且不同焦平面区域需要进行像素级配准，系统稳定性差，如文献(专利公布号：CN 105352603B)公开了一种分孔径偏振成像系统及方法。相比其他三类偏振成像系统，分焦平面偏振成像系统通过在探测器焦平面上集成微偏振片阵列来实现，具有结构紧凑、集成度高、可快照式成像等优点，如文献(CN 108731821B)公开了一种分焦平面红外偏振成像系统。

文献(“像素偏振片阵列制备及其在偏振图像增强中的应用”，《物理学报》，2014年4月，第63卷第2期，张志刚等)公开了制备具有0°、45°、90°、135°四种偏振方向的微偏振片阵列样片，并集成封装至探测器的焦平面构成分焦平面偏振相机。该制作方案存在微偏振片阵列样片的图案复杂，四种偏振方向的微偏振片交错排布，且光栅的周期小于200nm，只能依赖于高精密且昂贵的电子束曝光设备对光刻胶进行曝光来完成，导致制作成本高；在将含有四种偏振方向的微偏振片阵列样片粘贴至探测器焦平面过程中，四种不同偏振方向的微偏振片均要求严格对准，配准难度大。

发明内容

本发明针对现有上述方案存在的不足，提供一种分焦平面偏振探测器的制作方法及正交偏振图像获取方法。通过在基底上镀制呈梳状周期排布的单方向偏振膜形成微偏振片阵列、在焦平面探测器的焦平面上粘贴微偏振片阵列、强度图像和第一幅偏振图像沿垂直于偏振膜延展方向分别进行两倍放大处理、在全尺寸强度图像中去除全尺寸的第一幅偏振图像得到全尺寸的第二幅偏振图像，提出具有制造工艺简单、结构紧凑、集成度高、可快照式成像、成本低的分焦平面偏振探测器的制作方法和正交偏振图像获取方法。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明公开一种分焦平面偏振探测器的制作方法，包括如下步骤：

S11：在基底上镀制呈梳状周期排布的单方向偏振膜形成微偏振片阵列；

S12：将所述微偏振片阵列粘贴至焦平面探测器的焦平面构成分焦平面偏振探测器，所述基底和所述焦平面探测器的工作波段具有交集波段I，所述单方向偏振膜的工作波段和交集波段I具有交集波段II。

作为本发明的一种优选实施方式：多条所述单方向偏振膜在所述基底表面呈梳状周期排布，其中单条所述单方向偏振膜的宽度等于其排布周期的1/2。

作为本发明的一种优选实施方式：所述基底的厚度为0.1-2.0mm。