高光谱偏振成像全Stokes参量获取新方法

摘要：

考虑到现有Stokes参量获取方法测量速度慢、测量精度低、系统结构复杂等特点,提出了一种基于双液晶可调相位延迟器(liquid crystal variable retarder,LCVR)和声光可调滤波器(acousto-optic tunable filter,AOTF)的光谱偏振成像系统中全Stokes参量的新获取方法.从AOTF和LCVR的工作原理出发,介绍了系统的基本探测原理;根据偏振分析提出了快速获取全Stokes参量的新方法——该方法选取四个固定的LCVR控制电压,同时控制两个相同的LCVR对光波进行相位调制,得到四组(八个)两两相同的相位延迟量即可求得Stokes参量.此外,设计了能够稳定输出均方根为0~+8.72 V连续可调方波的LCVR控制器,并对其进行定标,实现了不同波长下光波的精确调制.搭建实验样机,以偏振方向分别为0°,90°和45°的三个偏振片P1,P2,P3作为偏振测量目标,测得了波长为632 nm时的全Stokes参量图;以画有夹角为30°的红色、绿色、蓝色三色线条的实验板作为光谱测量目标,对400~750 nm光谱范围的71个通道(光谱带宽为5 nm)进行光谱成像,得到了与红色、绿色和蓝色的分析谱段范围相一致的光谱曲线.结果表明,该系统不仅可以快速准确地获取全部Stokes参量,而且系统结构简单、成像质量良好.

关键词：高光谱偏振成像、全Stokes参量、双LCVR、AOTF、LCVR控制器

所属期刊栏目：37

分类号：O433(光学)

资助基金：National Natural Science Foundation for Special of China61127015;International Science and Technology Cooperative Pro-ject2013DFR10150;Science and Technology Research Fund for Youth of Shanxi2014021012

在线出版日期：2017-12-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：3953-3958