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基于孔径分割的全斯托克斯测量仪的误差分析

常凌颖 赵俊香 郑爱国 杜丹

常凌颖, 赵俊香, 郑爱国, 杜丹. 基于孔径分割的全斯托克斯测量仪的误差分析[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(10): 1017004-1017004(8). doi: 10.3788/IRLA201772.1017004
引用本文: 常凌颖, 赵俊香, 郑爱国, 杜丹. 基于孔径分割的全斯托克斯测量仪的误差分析[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(10): 1017004-1017004(8). doi: 10.3788/IRLA201772.1017004
Chang Lingying, Zhao Junxiang, Zheng Aiguo, Du Dan. Error analysis of the full-Stokes measuring instrument based on aperture division[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(10): 1017004-1017004(8). doi: 10.3788/IRLA201772.1017004
Citation: Chang Lingying, Zhao Junxiang, Zheng Aiguo, Du Dan. Error analysis of the full-Stokes measuring instrument based on aperture division[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(10): 1017004-1017004(8). doi: 10.3788/IRLA201772.1017004

基于孔径分割的全斯托克斯测量仪的误差分析

doi: 10.3788/IRLA201772.1017004
基金项目: 

国家自然科学基金(61475190)

详细信息
    作者简介:

    常凌颖(1977-),女,副教授,硕士生导师,博士,主要从事光学设计与仪器研究方向的研究。Email:sophia_chang@126.com

    通讯作者: 赵俊香(1991-),女,硕士生,主要从事信息获取技术方面的研究。Email:694168068@qq.com
  • 中图分类号: O436.3;TH741

Error analysis of the full-Stokes measuring instrument based on aperture division

  • 摘要: 基于孔径分割的全斯托克斯测量仪可以获取目标的全部偏振信息,但是偏振探测仪器自身的误差会影响测量结果的准确度,因此需要对测量仪获取斯托克斯矢量[S0,S1,S2,S3]时的测量误差进行分析。首先,研究了偏振光学中斯托克斯矢量相关理论;其次,介绍了基于孔径分割的全斯托克斯测量仪的工作原理和测量原理。然后,分析了测量仪获取斯托克斯矢量时的误差源。最后,仿真分析了该误差源对斯托克斯矢量和目标偏振信息(偏振度、椭率角和方位角)的影响。最终仿真结果表明:波片相位延迟量5时,偏振度和椭率角的相对误差为1.16%、4.55%,波片快轴方向相对于x轴的角度为2时,方位角的相对误差为7.68%;CCD探测器的噪声信噪比为40 dB时,偏振度、椭率角和方位角的相对误差约为1%。分析结果为实验装置元件参数的选择提供参考依据,为基于孔径分割的全斯托克斯测量仪的优化提供理论支持。
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-02-05
  • 修回日期:  2017-03-03
  • 刊出日期:  2017-10-25

基于孔径分割的全斯托克斯测量仪的误差分析

doi: 10.3788/IRLA201772.1017004
    作者简介:

    常凌颖(1977-),女,副教授,硕士生导师,博士,主要从事光学设计与仪器研究方向的研究。Email:sophia_chang@126.com

    通讯作者: 赵俊香(1991-),女,硕士生,主要从事信息获取技术方面的研究。Email:694168068@qq.com
基金项目:

国家自然科学基金(61475190)

  • 中图分类号: O436.3;TH741

摘要: 基于孔径分割的全斯托克斯测量仪可以获取目标的全部偏振信息,但是偏振探测仪器自身的误差会影响测量结果的准确度,因此需要对测量仪获取斯托克斯矢量[S0,S1,S2,S3]时的测量误差进行分析。首先,研究了偏振光学中斯托克斯矢量相关理论;其次,介绍了基于孔径分割的全斯托克斯测量仪的工作原理和测量原理。然后,分析了测量仪获取斯托克斯矢量时的误差源。最后,仿真分析了该误差源对斯托克斯矢量和目标偏振信息(偏振度、椭率角和方位角)的影响。最终仿真结果表明:波片相位延迟量5时,偏振度和椭率角的相对误差为1.16%、4.55%,波片快轴方向相对于x轴的角度为2时,方位角的相对误差为7.68%;CCD探测器的噪声信噪比为40 dB时,偏振度、椭率角和方位角的相对误差约为1%。分析结果为实验装置元件参数的选择提供参考依据,为基于孔径分割的全斯托克斯测量仪的优化提供理论支持。

English Abstract

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