[发明专利]基于衍射相位共路数字全息的偏振态参量测量装置与方法

摘要

本发明提供一种基于衍射相位共路数字全息的偏振态参量测量装置与方法，属于偏振态参量测量领域，本发明利用衍射相位共路结构生成汇合的参考光和物光，再经过偏振分光棱镜分成偏振态正交的两束光，分别经过第一四分之一波片和第一角反射镜以及第二四分之一波片和第二角反射镜并被反射；再次汇合于偏振分光棱镜的光束在图像传感器的光接收面产生干涉，形成载频方向正交的全息图，并被采集全息图计算机中；分别采集+45°和‑45°线偏振光入射时的全息图，通过计算机获得斯托克斯矩阵参量和琼斯矩阵参量。本发明在保证抗干扰能力的同时，不需要二维光栅、复杂空间滤波器阵列等特殊光学元件，方法简单易行。

主权项

1.基于衍射相位共路数字全息的偏振态参量测量装置，包括光源、偏振态调制系统、准直扩束系统、待测物体、第一透镜、一维周期光栅、孔阵列、第二透镜、图像传感器和计算机，其特征在于：该装置还设有偏振分光棱镜、第一四分之一波片、第一角反射镜、第二四分之一波片和第二角反射镜，光源发射光束的光波长为λ，光源发射的光束经偏振态调制系统调制成线偏振光，依次经过准直扩束系统、待测物体、第一透镜、一维周期光栅和孔阵列形成参考光和物光射向第二透镜；经第二透镜透射后的汇合光束经过偏振分光棱镜后分成偏振态正交的两束光，偏振态正交的两束光分别经过第一四分之一波片和第一角反射镜以及第二四分之一波片和第二角反射镜并被反射；再次汇合于偏振分光棱镜的光束由图像传感器的光接收面接收，图像传感器的图像信号输出端连接计算机的图像信号输入端；所述的第一透镜的焦距为f₁，第二透镜的焦距都为f₂；一维周期光栅的周期为d，位于第一透镜的后焦面f₁‑Δf处并且位于第二透镜的前焦f₂+Δf处，其中Δf为离焦量；孔阵列上含有中心间距为Δfλ/d的大孔A和针孔B，位于第一透镜和第二透镜的共轭焦平面上，其中针孔B的直径为≤1.22f₂λ/D，D为图像传感器的视场宽度；图像传感器位于第二透镜的后焦面上。