[发明专利]一种各向异性旋转运动微粒的测量方法

权利要求书

1.一种各向异性旋转运动微粒的测量方法，其特征在于，对于所述各向异性旋转运动微粒的各向异性参数为已知的情况下，各向异性旋转运动微粒存在自旋与公转的运动形式，测量方法包括以下步骤：

以光轴与所述各向异性旋转运动微粒的公转转轴重合的圆柱矢量偏振光场照射各向异性旋转运动微粒，采用斯托克斯参量法对所述各向异性旋转运动微粒反射出的矢量多普勒偏振信号进行检测；

对所述矢量多普勒偏振信号的第一斯托克斯参量S₁和第二斯托克斯参量S₂分别进行傅里叶分析，分别得到第一傅里叶相位谱、第一傅里叶幅度谱和第二傅里叶相位谱、第二傅里叶幅度谱，在第一傅里叶幅度谱和第二傅里叶幅度谱中提取出多个多普勒频移峰的相对振幅，与峰值频率对应的已知的相对振幅对照，确定多普勒频移峰的排序；将第一傅里叶相位谱和第二傅里叶相位谱相减获得傅里叶相对相位谱，在所述傅里叶相对相位谱中按照多普勒频移峰的排序提取相对相位差值；通过所述相对相位差值判断各个峰值频率的符号，利用所述峰值频率和所述相对相位差值推算出所述各向异性旋转运动微粒的自旋和公转角速度的大小和方向。

2.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，多普勒频移峰按照峰值频率从小到大的顺序依次为第一多普勒频移峰、第二多普勒频移峰、第三多普勒频移峰，峰值频率分别为：

第一多普勒频移峰：|Δf₁|＝lΩ/π

第二多普勒频移峰：|Δf₂|＝Θ/π

第三多普勒频移峰：|Δf₃|＝(2Θ+σlΩ)/π

其中，Ω为公转角速度，Θ为自旋角速度，l为所述圆柱矢量偏振光场的模式阶数，σ取+1代表所述圆柱矢量偏振光场为HE式，σ取-1代表所述圆柱矢量偏振光场为EH式。

3.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，多普勒频移峰按照峰值频率从小到大的顺序依次为第一多普勒频移峰、第二多普勒频移峰、第三多普勒频移峰，相对振幅分别为：

第一多普勒频移峰：A₁＝1+τ²+2τcosδ

第二多普勒频移峰：A₂＝2(τ²-1)

第三多普勒频移峰：A₃＝1+τ²-2τcosδ

其中，τ和δ为各向异性旋转运动微粒的已知的各向异性参数：τ为各向异性旋转运动微粒沿快轴和慢轴的反射系数比，δ为所述各向异性旋转运动微粒所致的相位延迟。