[发明专利]一种基于四分区相位延迟阵列的全光信息获取装置及方法

说明书

本发明公开了一种基于四分区相位延迟阵列的全光信息获取装置及方法，包括：前置望远系统、四分区相位延迟器组件、偏振片、四面角锥棱镜、Savart偏光镜、检偏器、成像镜和CCD探测器；沿入射光线的主光轴方向，依次设置前置望远系统、四分区相位延迟器组件、偏振片、四面角锥棱镜、Savart偏光镜、检偏器、成像镜和CCD探测器；构建满足右手定则的xyz坐标系，主光轴为Z轴；第一组延迟器处于第二组延迟器与前置望远系统之间，第一组延迟器的快轴方向与x轴的夹角为0°，第二组延迟器的快轴方向与x轴正向的夹角为45°。本发明可实现全Stokes矢量偏振信息探测，不会造成分辨率的降低，且对入射光谱无特殊要求。

技术领域

本发明属于成像光谱偏振领域，特别涉及一种基于四分区相位延迟阵列的全光信息获取装置及方法。

背景技术

成像光谱偏振技术(Imaging Spectropolarimetry，ISP)作为一种新型的光学探测方法，目前国际上只有少数科研机构开展相关研究工作。尤其是干涉成像光谱偏振技术(Interference I maging Spectropolarimetry,IISP)，目前仍处于原理探索与实验验证阶段，其技术手段尚未成熟。

偏振干涉成像光谱技术是20世纪90年代后期国际上出现的一种在偏振干涉技术和空间调制干涉成像光谱技术基础上发展起来的，以双折射晶体为分光元件的新型光学遥感探测技术，是对空间调制干涉成像光谱技术的深入和发展。由于其在军事、民用等方面具有广阔的应用前景，其刚一问世，就引起了美国、英国和日本等国学者和研究人员的高度重视。国际上对PII S的研究始于20世纪90年代初期，其中代表性的有：日本大阪大学于1992年研制了基于Sa vart偏光镜的多通道干涉光谱仪实验装置；美国华盛顿大学于1993年在NASA等的支持下研制了基于Wollaston棱镜的数字阵列扫描干涉成像光谱仪(DigitalArray Scanned Interferometer,DASI)；英国圣安德鲁斯大学于1996年研制的基于Wollaston单镜、双镜的具有补偿功能的偏振干涉仪。为了克服DASI中狭缝导致的光通量低的缺点，张淳民、相里斌和赵葆常等学者于2000年提出了时空混合调制的新型偏振干涉成像光谱技术，并研制了基于Savart偏光镜的稳态偏振干涉成像光谱仪(StaticPolarization Interference Imaging Spectrometer，SPIIS)和稳态大视场偏振干涉成像光谱仪(Static Large Field of View Polarization Interference Imaging Spectrometer，SLPIIS)。相比DASI等空间调制型干涉图成像光谱仪，SPIIS和SLPIIS具有以下的特点：用视场光阑取代了空间干涉成像光谱仪的入射狭缝，这样就在DASI所拥有的所有优点之外，拥有了高通量的显著特点，可以应用于远距离和微弱信号的探测；具有较大的视场角，其干涉条纹不再是双曲线，而是直条纹，有利于光谱复原。