CN111982471B - 一种基于空间调制偏振成像系统检测滤光片带宽的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的是一种基于空间调制偏振成像系统检测滤光片带宽的方法。其过程包括：A1，由待测滤光片的中心波长λ1和带宽d选择空间调制偏振成像系统的参数使得滤光片允许通过波段是空间调制偏振成像系统解调的结果正好处在不混叠的极限波段；A2，使用标准的滤光片对空间调制偏振成像系统进行测试，并记录下使用标准滤光片后解调出来的偏振度DOP1；A3，对待测滤光片进行测试进行解调后得到相应的偏振度DOP2；A3，对得到的两个偏振度进行比较，如果两者相等则待测滤光片的带宽在限定的带宽之内，否者表示待测滤光片的带宽过大。本发明可用于滤光片带宽检测，可广泛用于光学滤波器件检测标定等领域。

Description

一种基于空间调制偏振成像系统检测滤光片带宽的方法
(一)技术领域
本发明涉及的是一种基于空间调制偏振成像系统检测滤光片带宽的方法，可用于滤光片带宽检测，属于光学滤波器件检测等领域。
(二)背景技术
滤光片是一种最简单的波长选择器，具有对光有选择性吸收或者反射的光学元件，用于从连续光谱中获得有限波长范围的光，是各种滤光器的主要部件。滤光片的作用非常广，最主要是应用在光学成像领域之中，用来对特定波段的光进行成像，突显出特殊波段的信号。在摄影界中，为了突出特定颜色的主题，就会加上特定颜色的滤光片，可以将场景中其他颜色的光阻挡掉，让特定颜色的目标更加明显。
当目标与环境的颜色分别不是非常明显，即目标反射的光的波段与环境反射的光的波段比较相近时，想要将目标从环境处分离出来，就需要带宽更加精确的滤光片。不过滤光片是用来获得所需波段光的光学器件，所以滤光片都有一个特性，就是会将一部分光反射或者吸收掉，目标将变得更暗，通过的光将变得更少，所以对滤光片的带宽的确定，让其更加精确的达到所需的波段让更多光通过变得更加必要了。特别是在遥感领域中的基于空间调制的偏振成像系统中滤光片应用的更广，因为空间调制偏振成像系统用到双折射晶体所以会产生色散，因此为了得到较好的偏振信息所以对入射光的带宽有了比较严格的要求。
现有滤光片带宽的检测是通过对滤光片通过光强度的测量对滤光片的带宽进行检测，不过需要保证一些严格的条件，用来做检测的光源必须是连续平稳的不能出现波动，特别是不能在不同波段间有不同的光强。同时还需要对滤光片的中心波长准确度提出要求，需要滤光片的中心波长精度达到要求，最后还要求测量光强的器件精度高，相应速度快，稳定性好。
本发明公开了一种基于空间调制偏振成像系统的检测滤光片带宽的方法，是通过空间调制偏振成像系统解调出的偏振度的比较来检测滤光片的带宽是否超出标准带宽。这种方法直接使用成像系统，所以对测量器件的要求并不高，成像的速度比较快，同时由于是使用偏振度这种自身偏振信息的比值，所以对检测的光源也没有必须连续平稳的要求。所以使用本发明对滤光片的带宽进行检测速度快，设备更加简单方便，精度更高。
(三)发明内容
本发明的目的在于提供一种设备简单，检测精度高的基于空间调制偏振成像系统的检测滤光片带宽的方法。
本发明的目的是通过以下技术手段实现的：
一种基于空间调制偏振成像系统的检测滤光片带宽的方法，包括：
A1，由待测滤光片的中心波长λ1和带宽d选择空间调制偏振成像系统的参数使得滤光片允许通过波段是空间调制偏振成像系统解调的结果正好处在不混叠的极限波段；
A2，使用标准的滤光片对空间调制偏振成像系统进行测试，并记录下使用标准滤光片后解调出来的偏振度DOP1；
A3，对待测滤光片进行测试进行解调后得到相应的偏振度DOP2；
A4，对得到的两个偏振度进行比较，如果两者相等则待测滤光片的带宽在限定的带宽之内，否者表示待测滤光片的带宽过大。
进一步，所述步骤A1中根据滤光片的中心波长和带宽选择空间调制偏振成像系统的参数，偏振成像系统的结构如图1所示，1为滤光片，2为偏振镜组，3为成像相机，能改变的参数是在2偏振镜组和3成像相机之中，通过调节各光学器件的参数和相互间的位置使得在滤光片的透光波段正好处在不混叠的极限波长，如图2所示，同级分量处在同一像元范围之内。
进一步，所述步骤A2和A3提到的解调后计算目标的偏振度，这里使用Stokes矢量(S0,S1,S2,S3)表示目标的偏振态，而偏振度DOP用Stokes矢量表示的公式为：
Figure GDA0003553650060000021
其中S0表示光强信息,S1和S2表示线偏振的信息,S3表示圆偏振的信息。
本发明的有益效果：本发明是基于空间调制偏振成像系统检测滤光片带宽的方法，与其它方法相比，测量更加简单方便，对光源检测设备等要求不高，测量标定的精度更加准确，应用更加灵活，检测速度加快可以应用在生产之中。
(四)附图说明
图1是基于空间调制偏振成像系统的检测滤光片带宽的结构示意图。由1滤光片，2偏振镜组和3成像相机组成。入射光在经过1滤光片后特定波段的光通过，在经过2偏振镜组后光被分成四束相干的光，最后在3成像相机中形成干涉图像。
图2是一定带宽入射光在频域中各分量的分布图。主要显示了不同波长入射光在频域之中的0级分量和1级分量的分布情况，而当不同波长入射光的相同级分量都处在同一像元范围内时，解调后的偏振信息不会出现混叠，得到的偏振度也会保持不变。
图3是本发明一种基于空间调制偏振成像系统检测滤光片带宽方法的流程图。
(五)具体实施方式
下面结合具体的实施例来进一步阐述本发明。
如图3所示，本发明一种基于空间调制偏振成像系统检测滤光片带宽的方法，包括：
A1，由待测滤光片的中心波长λ1和带宽d选择空间调制偏振成像系统的参数使得滤光片允许通过波段是空间调制偏振成像系统解调的结果正好处在不混叠的极限波段；
A2，使用标准的滤光片对空间调制偏振成像系统进行测试，并记录下使用标准滤光片后解调出来的偏振度DOP1；
A3，对待测滤光片进行测试进行解调后得到相应的偏振度DOP2；
A4，对得到的两个偏振度进行比较，如果两者相等则待测滤光片的带宽在限定的带宽之内，否者表示待测滤光片的带宽过大。
具体的，所述选择偏振成像系统的参数可以选择双折射晶体的材料和厚度，成像相机像元的个数和规格，成像焦距。
具体的，所述记录下解调出来的偏振度DOP，在成像设备的前方加上线偏振片就能得到线偏振光，使用滤光片后解调出来的偏振度DOP＝1，对待测滤光片进行测试时只需要看得到的偏振度是否等于1即可。如果偏振度保持不变等于1则表示滤光片的带宽在标准带宽之内，如果偏振度不等于1则表示滤光片的带宽超过了标准带宽。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照具体的实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。本发明未详细描述的技术、形状、结构部分均为公知技术。

Claims (3)

1.一种基于空间调制偏振成像系统检测滤光片带宽的方法，其特征在于，该方法的具体过程包括如下步骤：
A1，由待测滤光片的中心波长λ1和带宽d选择空间调制偏振成像系统的参数使得滤光片允许通过波段是空间调制偏振成像系统解调的结果正好处在不混叠的极限波段；
A2，使用标准的滤光片对空间调制偏振成像系统进行测试，并记录下使用标准滤光片后解调出来的偏振度DOP1；
A3，对待测滤光片进行测试进行解调后得到相应的偏振度DOP2；
A4，对得到的两个偏振度进行比较，如果两者相等则待测滤光片的带宽在限定的带宽之内，否者表示待测滤光片的带宽过大。
2.根据权利要求1所述的一种基于空间调制偏振成像系统检测滤光片带宽的方法，其特征是：通过入射光在经过空间调制偏振成像系统后波长和频域中信号移动的位置的关系，通过不断调整空间调制偏振成像系统使得待测滤光片通过的波段经过空间调制偏振成像系统后正好处在不混叠的状态，实现对待测滤光片的检测标定。
3.根据权利要求1所述的一种基于空间调制偏振成像系统检测滤光片带宽的方法， 其特征是：通过解调得到的Stokes矢量计算偏振度的方式可以得到标准滤光片解调后得到的偏振度和待测滤光片解调后得到的偏振度，经过两者的比较来判断待测滤光片的带宽是否超出了标准带宽。
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6064510A (en) * 1998-02-05 2000-05-16 Carnegie Mellon University Spectro-polarimetric imager
US6687423B1 (en) * 2000-10-24 2004-02-03 Xiaotian Steve Yao Optical frequency-division multiplexer and demultiplexer
CN102162861A (zh) * 2010-12-07 2011-08-24 桂林电子科技大学 基于太赫兹成像探测水下目标的方法及装置
WO2012106917A1 (zh) * 2011-07-22 2012-08-16 华为技术有限公司 光器件滤波带宽的调整方法及装置
CN202583682U (zh) * 2012-04-20 2012-12-05 杭州研明光电技术有限公司 一种采用混合光源的紧凑型液晶投影光引擎系统
WO2015101352A1 (zh) * 2014-01-06 2015-07-09 清华大学深圳研究生院 光的偏振态调制、检测装置及检测方法
CN107101949A (zh) * 2017-06-08 2017-08-29 湖北器长光电股份有限公司 一种基于lctf的高光谱显微成像与偏振调制装置及方法
CN109115339A (zh) * 2018-05-16 2019-01-01 中北大学 一种基于aotf和强度调制高速高光谱全偏振成像装置及方法
CN110849849A (zh) * 2019-11-07 2020-02-28 南京理工大学 基于液晶的快速调制荧光偏振显微成像装置及方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU540347B2 (en) * 1981-03-12 1984-11-15 Robert B. Collender Stereoscopic display from standard television signal
US4505550A (en) * 1982-02-02 1985-03-19 Westinghouse Electric Corp. Infrared acousto-optic tunable filter
EP1225431A1 (en) * 2000-08-15 2002-07-24 Lucent Technologies Inc. Method and apparatus for polarisation mesaurements, in particular for monitoring polarisation mode dispersion in optical wavelength division multiplexed systems
JP2004177369A (ja) * 2002-11-29 2004-06-24 Jeneshia:Kk 偏光イメージングを用いた選果システム
US7655898B2 (en) * 2006-11-30 2010-02-02 Cambridge Research & Instrumentation, Inc. Optical filter assembly with selectable bandwidth and rejection
CN1976258A (zh) * 2006-12-21 2007-06-06 北京邮电大学 一种快速获得光纤链路中偏振模色散信息的实时监测方法
CN201318989Y (zh) * 2008-11-25 2009-09-30 浙江大学 温变环境下光源的光学性能参数的测试系统
JP5053327B2 (ja) * 2009-06-09 2012-10-17 アンリツ株式会社 偏波解析装置
CN102147326B (zh) * 2010-08-26 2013-03-27 华为技术有限公司 偏振检测器的校准方法和装置
CN102759441A (zh) * 2012-07-20 2012-10-31 西北工业大学 多波段偏振成像防伪元件辨识系统
US9366572B2 (en) * 2013-11-03 2016-06-14 Joseph Daniel Vance Absorption line optical filters and spectrometers
GB201411478D0 (en) * 2014-06-27 2014-08-13 Univ Salford Entpr Ltd Measuring polarisation
CN104048617B (zh) * 2014-07-09 2017-02-01 中国科学院半导体研究所 对偏振态变化不敏感的高精度光纤光栅传感解调方法
CN108414088A (zh) * 2017-02-10 2018-08-17 南京理工大学 一种高光谱显微偏振成像装置与方法
CN111537065A (zh) * 2020-04-30 2020-08-14 桂林电子科技大学 一种用于空间调制全偏振成像系统的带宽设计方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6064510A (en) * 1998-02-05 2000-05-16 Carnegie Mellon University Spectro-polarimetric imager
US6687423B1 (en) * 2000-10-24 2004-02-03 Xiaotian Steve Yao Optical frequency-division multiplexer and demultiplexer
CN102162861A (zh) * 2010-12-07 2011-08-24 桂林电子科技大学 基于太赫兹成像探测水下目标的方法及装置
WO2012106917A1 (zh) * 2011-07-22 2012-08-16 华为技术有限公司 光器件滤波带宽的调整方法及装置
CN202583682U (zh) * 2012-04-20 2012-12-05 杭州研明光电技术有限公司 一种采用混合光源的紧凑型液晶投影光引擎系统
WO2015101352A1 (zh) * 2014-01-06 2015-07-09 清华大学深圳研究生院 光的偏振态调制、检测装置及检测方法
CN107101949A (zh) * 2017-06-08 2017-08-29 湖北器长光电股份有限公司 一种基于lctf的高光谱显微成像与偏振调制装置及方法
CN109115339A (zh) * 2018-05-16 2019-01-01 中北大学 一种基于aotf和强度调制高速高光谱全偏振成像装置及方法
CN110849849A (zh) * 2019-11-07 2020-02-28 南京理工大学 基于液晶的快速调制荧光偏振显微成像装置及方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"通道调制型偏振成像系统的波段宽度限制盘踞";张宁等;《物理学报》;20160430;全文 *
光学镜头偏振度测试技术研究;黎高平等;《宇航计测技术》;20091015(第05期);全文 *

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