【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光学，尤其涉及一种光谱偏振仪及其测量方法。
技术介绍
1、偏振和波长(或频率)是光波的基本属性，也是重要的信息载体。任何目标在发射或反射(散射、透射、衍射)光波的过程中都会表现出由其自身特性和光学基本定理所决定的偏振特性，通过对光波偏振特性进行检测分析，可以获得目标材质、复折射率、反射率、表面法线方向等信息。光谱是物质辐射光波的波长成分的记录，是物质的基本光学属性，其在分析物质结构、化学组成、粒子运动、局域电磁场等方面有着重要的应用。光谱偏振检测技术将偏振检测与光谱获取功能合二为一，其在获取光谱信息之外，还同时获得探测对象的偏振信息，可以从更多维度对目标进行探测与分析，其在偏振遥感、生物医学、天体物理、化工等领域都具有重要的应用。
2、目前，已有多种实现偏振检测的方法，根据测量原理可分为分光型、时序调制型、空间调制型和波长调制型等几类。分光型偏振检测是利用分光器件或子系统构建多个测量通道，通过在各通道中设置不同的偏振光学元件和探测器来同时获取不同状态下的输出光强，进而计算得到光波的stokes(斯托克斯)矢量。分光型偏振仪可实时获得光波的不同偏振分量，但多通道结构会增大设备体积、降低能量利用率，且多探测器的使用增加了成本，也对其空间配准提出了严苛的要求。时序调制型检测系统通过旋转光路中的光学元件或在光路中引入时序型调制器件对光强进行调制，测量调制后的光强而得到斯托克斯参量。这类检测系统结构简单，但其一般适用于测量偏振态变化较慢的光波，且光学元件的机械旋转和光源功率的波动会引入测量误差。空间调制型偏振系统
3、综上分析，有必要研究一种系统结构简单、稳定性好、测量速度快，精度高、宽光谱的光谱偏振仪。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种光谱偏振仪及其测量方法，以克服现有技术所存在的缺陷。
2、本专利技术提供一种光谱偏振仪，包括：起偏单元，所述起偏单元用于产生待测偏振光束，所述起偏单元包括：依次排布的光源、起偏器与1/4波片，所述起偏器位于所述光源和所述1/4波片之间；检偏单元，所述检偏单元包括：依次排布的衍射光学元件、双胶合消色差平凸透镜、涡旋1/4波片、检偏器与相机；衍射光学元件以光轴为对称轴，将不同波长的光色散至不同角度处，经双胶合消色差平凸透镜后准直成为圆环光束，在圆环光束的圆环截面径向从内至外，圆环光束的波长连续增长。
3、本专利技术还提供一种光谱偏振仪的测量方法，采用本专利技术的光谱偏振仪，包括：步骤s1：获取光强调制图案的像素半径与波长的对应关系，包括：采用第一工作波长的滤光片至第n工作波长的滤光片分别置于光源和起偏器之间，利用相机分别采集对应的第一光强调制图案至第n光强调制图案，n为大于或等于2的整数；获取第一光强调制图案的像素半径至第n光强调制图案的像素半径；根据第一工作波长至第n工作波长的数据以及第一光强调制图案的像素半径至第n光强调制图案的像素半径，拟合得到圆环光束的波长与像素半径r的对应关系步骤s2：获取检偏单元的调制矢量包括：设置起偏单元产生0度线偏振光，0度线偏振光入射检偏调制单元，用相机采集到光强调制图像并获得对应的光强调制函数设置起偏单元产生45度线偏振光，45度线偏振光入射检偏调制单元，用相机采集到光强调制图像并获得对应的光强调制函数设置起偏单元产生90度线偏振光，90度线偏振光入射检偏调制单元，用相机采集到光强调制图像并获得对应的光强调制函数设置起偏单元产生左旋圆偏振光，左旋圆偏振光入射检偏调制单元，用相机采集到光强调制图像并获得对应的光强调制函数检偏单元的调制矢量可由下式计算得出：步骤s3：相机采集待测偏振光束对应的测试光强调制图像，根据测试光强调制图像得到测试光强调制函数，测试光强调制函数为测试光强调制图像的光强随着方位角变化的函数；根据测试光强调制函数和调制矢量获取待测偏振光束的斯托克斯矢量。
4、本专利技术的技术方案具有以下有益效果：
5、本专利技术的技术方案提供的光谱偏振仪，系统结构简单、稳定性好、测量速度快，精度高。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种光谱偏振仪，其特征在于，包括：
2.一种光谱偏振仪的测量方法，采用权利要求1的光谱偏振仪，其特征在于，包括：
【技术特征摘要】
1.一种光谱偏振仪，其特征在于，包括：
2.一种光谱...
【专利技术属性】
技术研发人员：雷兵，高超，翁剑宇，曹晓昱，张斌，刘德超，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：
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