[发明专利]一种基于马赫泽德干涉仪的宽波段全偏振成像方法

摘要

本发明公开了一种基于马赫泽德干涉仪的宽波段全偏振成像方法，目标发出的光经过准直系统入射到偏振调制模块，光束经过偏振分束器分成反射光和透射光，两束光分别经过22.5°放置的半波片，振动方向旋转45°，之后经过衍射光栅，发生色散，经过平面反射镜，改变传播方向，入射到偏振分束器中，发生二次分光，按照传播方向分成了两组，一组光经过检偏器，振动方向相同，在成像透镜的作用下，在CCD阵列上获得稳定的干涉条纹，另一组光经过0°放置的1/4波片，圆偏振和线偏振互换数值，之后经过偏振镜，在成像透镜的作用下，CCD探测阵列获得干涉条纹。最后对两组干涉条纹进行解调，可获得目标的线全偏振信息。

主权项

1.一种基于马赫泽德干涉仪的宽波段全偏振成像方法，其特征在于，该方法基于一种宽波段全偏振成像装置，所述宽波段全偏振成像装置包括依次设置于光路上的用于准直入射光的前置光学镜组(100)、偏振调制模块(200)、第一成像透镜(401)、第二成像透镜(402)、第一面阵探测器(501)以及第二面阵探测器(502)；入射光进入前置光学镜组(100)后进入偏振调制模块(200)，经过偏振调制模块(200)后形成两组四束振动方向相同的光线，其中一组在第一成像透镜(401)的作用下，在第一面阵探测器(501)上形成干涉条纹，另一组经过一个快轴方向0°放置的宽带1/4波片(250)，并在第二成像透镜(402)的作用下，在第二面阵探测器(502)上形成干涉条纹；第一面阵探测器(501)和第二面阵探测器(502)上均连接有用于对干涉条纹进行傅里叶转换、滤波及傅里叶反转换的数据采集处理系统；偏振调制模块(200)包括第一偏振分束器(211)，入射光经第一偏振分束器(211)后，分为透射光和反射光，反射光与透射光之间的夹角为90°；透射光路上依次设置有22.5°放置的第一宽带半波片(221)、第一衍射光栅(231)、第二衍射光栅(232)和第一平面反射镜(241)，透射光经过第一平面反射镜(241)后，与经过第一偏振分束器(211)后的反射光平行；反射光路上依次设置有22.5°放置的第二宽带半波片(222)、第三衍射光栅(233)、第四衍射光栅(234)和第二平面反射镜(242)，反射光经过第二平面反射镜(242)后，与经过第一偏振分束器(211)后的透射光平行；经过第一平面反射镜(241)的透射光和经过第二平面反射镜(242)的反射光在第二偏振分束器(212)处汇聚，经过透射光和反射光经过第二偏振分束器(212)后振动方向相互垂直；所述方法包括以下步骤：携带有空间目标偏振信息的光经过准直系统入射到偏振探测成像系统中，光束在偏振分束器的作用下分为反射光和透射光，两束光分别经过衍射光栅，实现色散，经过平面反射镜，改变传播方向，接着入射到分束器中，其中一半的光反射一半的光透射，其中透射的两束光汇聚之后经过偏振片之后，振动方向相同，在成像透镜的作用下，在面阵探测器上获得稳定的干涉条纹，最后对干涉条纹进行傅里叶转换、滤波及傅里叶逆转换，从而获得线偏振分量的二维图像；反射的两束光经过快轴方向0°放置的1/4波片，将目标的线偏振信息S1与圆偏振信息数值进行了互换，在经过偏振片之后振动方向相同，在成像透镜的作用下，在面阵探测器上获得稳定的干涉条纹，最后对干涉条纹进行傅里叶转换、滤波及傅里叶逆转换，从而获得线偏振分量的二维图像，综合两个探测器获得的信息，能够同时得到目标的全偏振信息。