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分振幅型全Stokes同时偏振成像系统波片相位延迟误差分析

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殷玉龙, 孙晓兵, 宋茂新, 陈卫, 陈斐楠. 2019: 分振幅型全Stokes同时偏振成像系统波片相位延迟误差分析, 物理学报, 68(2): 80-92. doi: 10.7498/aps.68.20181553
引用本文: 殷玉龙, 孙晓兵, 宋茂新, 陈卫, 陈斐楠. 2019: 分振幅型全Stokes同时偏振成像系统波片相位延迟误差分析, 物理学报, 68(2): 80-92. doi: 10.7498/aps.68.20181553
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Yin Yu-Long, Sun Xiao-Bing, Song Mao-Xin, Chen Wei, Chen Fei-Nan. 2019: Phase delay error analysis of wave plate of division-of-amplitude full Stokes simultaneous polarization imaging system, Acta Physica Sinica, 68(2): 80-92. doi: 10.7498/aps.68.20181553
Citation: Yin Yu-Long, Sun Xiao-Bing, Song Mao-Xin, Chen Wei, Chen Fei-Nan. 2019: Phase delay error analysis of wave plate of division-of-amplitude full Stokes simultaneous polarization imaging system, Acta Physica Sinica, 68(2): 80-92. doi: 10.7498/aps.68.20181553
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分振幅型全Stokes同时偏振成像系统波片相位延迟误差分析

  • 中国科学院安徽光学精密机械研究所,合肥 230031;中国科学技术大学,合肥 230026;中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室,合肥 230031

  • 中国科学院安徽光学精密机械研究所,合肥 230031;中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室,合肥 230031

Phase delay error analysis of wave plate of division-of-amplitude full Stokes simultaneous polarization imaging system

  • 摘要: 分振幅型全Stokes同时偏振成像仪具有实时性好、空间分辨率高、精度高等优点,有很高的应用价值.分振幅型全Stokes同时偏振成像系统利用偏振分束器、1/2波片和1/4波片将入射光Stokes矢量调制在4幅图像中,可解析入射光Stokes矢量.1/2波片和1/4波片的相位延迟误差对Stokes矢量测量精度有着不可忽略的影响.建立了包含上述两种误差的Stokes矢量测量误差方程,分析了1/2波片和1/4波片相位延迟耦合误差对自然光、0°/45°线偏光、左旋圆偏光等典型基态入射光的Stokes矢量测量误差的影响,推导了任意偏振态的Stokes矢量测量误差的表征方法.在邦加球球面和球内选取不同偏振度的Stokes矢量作为入射光进行仿真.结果表明,Stokes矢量测量误差和偏振度测量误差均随着入射光偏振度的增大而增大.选取入射光偏振度为1时的偏振测量精度评估系统.为满足2％ 的偏振测量精度,1/2波片相位延迟误差应在±1.6°内,1/4波片相位延迟误差应在±0.5°内.这对提高系统的偏振测量精度具有重要意义,为系统设计和研制提供了重要的理论指导.
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分振幅型全Stokes同时偏振成像系统波片相位延迟误差分析

  • 中国科学院安徽光学精密机械研究所,合肥 230031;中国科学技术大学,合肥 230026;中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室,合肥 230031
  • 中国科学院安徽光学精密机械研究所,合肥 230031;中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室,合肥 230031

摘要: 分振幅型全Stokes同时偏振成像仪具有实时性好、空间分辨率高、精度高等优点,有很高的应用价值.分振幅型全Stokes同时偏振成像系统利用偏振分束器、1/2波片和1/4波片将入射光Stokes矢量调制在4幅图像中,可解析入射光Stokes矢量.1/2波片和1/4波片的相位延迟误差对Stokes矢量测量精度有着不可忽略的影响.建立了包含上述两种误差的Stokes矢量测量误差方程,分析了1/2波片和1/4波片相位延迟耦合误差对自然光、0°/45°线偏光、左旋圆偏光等典型基态入射光的Stokes矢量测量误差的影响,推导了任意偏振态的Stokes矢量测量误差的表征方法.在邦加球球面和球内选取不同偏振度的Stokes矢量作为入射光进行仿真.结果表明,Stokes矢量测量误差和偏振度测量误差均随着入射光偏振度的增大而增大.选取入射光偏振度为1时的偏振测量精度评估系统.为满足2％ 的偏振测量精度,1/2波片相位延迟误差应在±1.6°内,1/4波片相位延迟误差应在±0.5°内.这对提高系统的偏振测量精度具有重要意义,为系统设计和研制提供了重要的理论指导.

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