CN113037392A - 一种具备偏振态补偿功能的量子通信系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种具备偏振态补偿功能的量子通信系统及方法。本发明提供了一种利用波片组同时补偿单模光纤及动态跟踪系统偏振退化的方法。该方法利用斯托克斯参量对偏振光进行表示，并使用穆勒矩阵表达量子通信系统及单模光纤对偏振态产生的扰动，通过波片组补偿后，使的整个光学链路的所有光学元件组合产生的穆勒矩阵为单位矩阵，再通过矩阵的运算得到相应的波片组补偿矩阵，计算出波片组中每个波片需要旋转的角度，完成波片组对量子通信系统偏振态扰动的动态补偿。该方法的优点在于确保了量子光之间的绝对同轴度，同时在系统光学元件发生退化后，可以更新波片补偿角度达到偏振保持的功能，从而延长系统的使用寿命。

Description

一种具备偏振态补偿功能的量子通信系统及方法

技术领域

本发明涉及一种具备偏振态补偿功能的量子通信系统及方法，可以实时补偿光学通信终端对量子通信光偏振态造成的干扰。

背景技术

量子通信由于量子力学的基本性质，提供了唯一的内在无条件安全方法，也是量子信息领域中最实际的方向之一，有望大幅度提高信息传输的安全性、信息传输通道容量和效率等，是未来信息技术发展的重要战略性方向，并极有可能引起诸多科学和技术领域的革命，对经济和社会的进步产生难以估量的影响。近年来，量子通信研究进展迅速，远距离量子通信则成为了国际激烈竞争的焦点。目前量子通信的技术手段主要包括：基于光纤通道、基于自由空间通道的量子传输。由于光纤的损耗和退相干效应无法避免，目前低损耗光纤的性能已经逼近理论极限，利用光纤在相距100公里以上的两点建立量子信道变得非常困难。自由空间量子信道是当前实现远距离量子通信实验的最为可行的方案之一，空间量子通信正处于从原理性研究走向实用化应用的关键时期。由于大气低吸收和可忽略的非双折射特性，卫星相比地面量子通信可以提供更大的距离安全通信是一个更具吸引力的解决方案。

自由空间QKD的密钥编码方式一般采用BB84方案,其密钥是利用单光子的偏振态来进行二进制编码，为了防止窃听者的非相干攻击，一般采用基于诱骗态的量子密钥分发(QKD)技术来判断是否存在窃听者，判断窃听者的主要依据是通过诱骗态与信号态之间的比例关系，而4种偏振态之间的接收效率关系对该比例的判断至关重要，设计绝对同轴的量子编码模块对是否存在窃听者意义重大，但是由于光纤的引入会导致偏振的退化，同时量子通信终端都需要具备偏振保持的功能，要求量子光经过的光学元件都需要具备偏振保持的功能，导致设备生产成本增加，同时量子通信终端的偏振特性相对容易被破坏，众多分光片、反射镜中一旦一片出现问题，就会导致系统偏振退化，影响最终的通信效果。随着量子通信研究的进一步深入，量子保密通信势必会进入商业化运营，通信端机的偏振退化会直接导致其寿命下降。

针对以上问题，本发明提供了一种具备偏振态补偿功能的量子通信系统及方法，本发明主要进行量子通信终端的实时动态极化补偿方法的研究，借助1/4波片和1/2波片可以对偏振光进行幺正变换的特性，利用波片组来同时补偿光纤及光学系统导致的偏振退化，同时在光学系统内部发生基矢旋转时，波片角度随之旋转来进行动态偏振补偿，该方法的优点在于：可以降低单个光学元件对保偏性能的要求；确保了量子光之间的绝对同轴性；光学元件发生退化时，可以通过测量退化情况，改变波片补偿角度来确保整机偏振性能满足使用要求，从而增加设备的使用寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种具备偏振态补偿功能的量子通信系统及方法，本发明装置如附图1所示：

BB84模块1对量子信号光进行编码，编码后的量子信号光以某种偏振态的方式耦合到带准直镜的单模光纤2中，量子信号光经过带准直镜的单模光纤2传输后产生准直光，准直光束依次通过可旋转角度的第一1/4波片3，可旋转角度的第二1/4波片4，可旋转角度的1/2波片5组成的波片组，然后依次经过后光路6、中继光路7及前光路8扩束后发射出去，其中后光路6与中继光路7之间存在相对旋转；中继光路7及前光路8之间存在相对旋转。

该方法由以下步骤组成：

1、带准直镜的单模光纤2偏振传输矩阵的获取

BB84模块1发射水平线偏振光，斯托克斯参量表示法可以对偏振光进行描述，四个斯托克斯参量是光强的时间平均值，利用波片和偏振片测量水平偏振光经过光纤之后的斯托克斯矢量

BB84模块1发射+45°线偏振光，利用波片和偏振片测量+45°线偏振光经过光纤之后的斯托克斯矢量

的，进一步计算右旋圆偏振光经过单模光纤2后的斯托克斯矢量

可旋转角度的第一1/4波片3将右旋圆偏振光调到庞加球赤道位置，计算可旋转角度的第一1/4波片3的旋转角度α₁，在斯托克斯参量描述的体系中，光学器件对光偏振态的变换可以用一个4×4的矩阵来描述，该矩阵就是穆勒矩阵，可旋转角度的第一1/4波片3对应的穆勒矩阵表示为M₁，表示为：

水平线偏光经过可旋转角度的第一1/4波片3斯托克斯矢量

为：

则可旋转角度的第二1/4波片4，可旋转角度的1/2波片5的旋转角度α₂、α₃分别满足：

α₂、α₃的角度取值是根据可旋转角度的第一1/4波片3旋转后偏振光在在庞加球上的象限位置确定。经过上述操作便得到了三个波片的旋转角度，得到可旋转角度的第二1/4波片4，可旋转角度的1/2波片5的，分别表示为M₂，M₃，如下：

相应的逆矩阵为光纤对偏振态施加扰动的穆勒矩阵M_fiber。

M_fiber＝M₁ ^-1M₂ ^-1M₃ ^-1

将对应的波片角度分别旋转至相应角度，测量光纤补偿后的偏振特性，出射光经过光纤后是否保持原有特性。

2、带准直镜的单模光纤2与光学系统组合偏振传输矩阵的获取

经过步骤1可获得带准直镜的单模光纤2偏振矩阵M_fiber，后光路6，中继光路7及前光路8的相位延迟量分别为δ₀、δ₁、δ₂，其对应的穆勒矩阵

和

如下：

后光路6与中继光路7之间存在相对基矢旋转,旋转角为θ₁；中继光路7及前光路8之间存在相对基矢旋转，旋转角为θ₂；其对应的旋转矩阵

为：

此时光学系统整体产生的对偏振态扰动的传输矩阵为:

要达到偏振补偿效果，系统穆勒矩阵的乘积应当为单位矩阵，入射光的偏振态经过这种系统后才会保持不变，则波片组需要产生的新穆勒矩阵M_QQH为：

波片组需要补偿的传输矩阵M′_QQH为：

3、利用三波片补偿系统偏振退化

通过步骤2，获得波片组需要补偿的传输矩阵M′_QQH，利用步骤1中的方法，计算不同旋转角度θ₁、θ₂下可旋转角度的第一1/4波片3、可旋转角度的第二1/4波片4及可旋转角度的1/2波片5的最终补偿角度，并将波片组中波片旋转至新计算的对应角度，BB84模块1分别发射水平、竖直、45°及-45°这4种线偏振光，利用偏振片及功率计检测在出射光束位置检测出射光的偏振度，寻找每个偏振光入射状态下的功率最大值和最小值，其比值即为各个偏振态的消光比。

本发明原理为：使用斯托克斯参量表示法对偏振光进行描述，单色平面全偏振光的斯托克斯参量表示为

四个斯托克斯参量是光强的时间平均值，S₀表示总光强；S₁表示水平、竖直方向线偏振光分量之差；S₂表示45°、-45°方向线偏振光分量之差；S₃表示左、右旋圆偏振光分量之差。使用穆勒矩阵来对偏振光经过光路各器件的传输过程进行表达，在斯托克斯参量描述的体系中，光学器件对光偏振态的变换可以用一个4×4的矩阵来描述，该矩阵就是穆勒矩阵。本发明使用到的波片和反射镜的穆勒矩阵如下：

方位角为θ，位相延迟量为Δ的波片的穆勒矩阵如下：

相位延迟量为δ的反射镜穆勒矩阵如下：

旋转方位角θ的旋光穆勒矩阵如下：

利用庞加球可以对偏振光进行描述。庞加球面上任一点与单色光全偏振态一一对应。上下两极分别对应右旋圆偏振光与左旋圆偏振光，赤道上各点为线偏振光，x轴正方向与球面的交点为水平态偏振光，x轴负方向与球面的交点为垂直态偏振光，而y轴正方向与球面的交点为45°偏振光，y轴负方向与球面的交点为-45°偏振光。

进行补偿前应首先获得单模光纤的补偿矩阵，经过测量可以得到从单模光纤出射光束的偏振状态，若要使此偏振态恢复到经过单模光纤前的偏振状态，依据王少凯的论文：Realization of Arbitrary Inverse Unitary Transformation of Single Mode Fibreby Using Three Wave Plates，可采用两个1/4波片和一个1/2波片各自旋转角度进行相应的补偿。此时第一个1/4波片的作用是将经过光纤扰动后的右旋圆偏振光转移至庞加球的赤道面，第二个1/4波片的作用是将经过光纤扰动后的H线偏振光转移至庞加球的赤道面，1/2波片的作用是将庞加球赤道面上线偏振光的状态转移到初始没有被扰动的状态，每个线偏振光回归到原来的偏振方向，可以计算出各个波片的旋转角度。由三个波片的旋转角度，得到波片组的穆勒矩阵，分别表示为M₁，M₂，M₃。相应的逆矩阵为光纤对偏振态施加扰动的穆勒矩阵M_fiber：

如附图1所示：后光路6，中继光路7及前光路8的相位延迟量分别为δ₀、δ₁、δ₂，其对应的穆勒矩阵

和

如下：

后光路6与中继光路7之间存在相对基矢旋转,旋转角为θ₁；中继光路7及前光路8之间存在相对基矢旋转，旋转角为θ₂；其对应的旋转矩阵

为：

此时光学系统整体产生的对偏振态扰动的传输矩阵为:

要达到偏振补偿效果，系统穆勒矩阵的乘积应当为单位矩阵，入射光的偏振态经过这种系统后才会保持不变，则波片组需要产生的新矩阵M_QQH为：

则波片组需要补偿的传输矩阵M′_QQH为：

获得三波片新补偿角度的方法与获得光纤补偿矩阵的方法类似。

本发明提供一种具备偏振态补偿功能的量子通信系统及方法，该方法可以用于量子通信系统在轨偏振退化进行动态补偿技术，同时确保了量子光之间的绝对同轴，该发明的优点主要体现在：

1)本发明方法可对量子通信终端机内存在偏振性能退化的元件进行补偿，确保整机偏振性能满足使用要求，从而增加设备的使用寿命。

2)本发明装置将水平、竖直、45°及-45°偏振态的光束从同一条光轴出射，确保了量子光之间的绝对同轴，进一步保证了信息安全。

3)本发明方法降低了量子通信终端机内单个光学元件的偏振性能要求，若元件的保偏性能过低可采用旋转波片组的方法进行补偿，同时该方法也为将来采用潜望式光学结构提供了可能。

附图说明

图1具备偏振态补偿功能的量子通信系统示意图。

图2单模光纤和光学系统偏振检测与补偿装置示意图。

图3横轴为带旋转结构的金属反射镜14的旋转角度，纵轴为偏振态消光比的实验结果示意图，其中：图a为水平线偏振光补偿前后的消光比，图b为竖直线偏振光补偿前后的消光比，图c为45°线偏振光补偿前后的消光比，图d为-45°线偏振光补偿前后的消光比。

具体实施方式

以下结合附图2对本发明方法的实施例进行详细的描述。为了增加实验的可操作性，简化实验装置，本专利的具体实施装置对附图1进行了简化，采用激光器和起偏片达到改变入射光线偏振光的目的，实现BB84模块的编码功能，同时模拟了一维转动下的偏振补偿的情况，两轴转动的情况以此类推。前后光路和中继光路采用两片金属反射镜进行模拟，其中两片反射镜之间可以相对旋转。光路介绍如下：

激光器1发出的激光首先经过单模光纤2的传输到准直镜3，然后经过带旋转结构的起偏片4变为线偏振光，再经过准直镜头5，单模光纤6，耦合镜头7出射，依次通过带旋转结构的第一1/4波片8，带旋转结构的第二1/4波片9，带旋转结构的1/2波片10组成的波片组，第一步要将带旋转结构的检偏片11，功率计12放置到波片组后，对系统的偏振状态进行检测并补偿光纤6造成的偏振态扰动，下一步将带旋转结构的检偏片11，功率计12移走，放置金属反射镜13，带旋转结构的金属反射镜14，再将带旋转结构的检偏片11，功率计12放置到带旋转结构的金属反射镜14的出射光路上，利用波片组来补偿整个光路的偏振态扰动。

本发明中所采用的主要器件描述如下：

1)激光器1：采用长春新产业公司的产品，型号为MRL-850，其主要性能参数：激光波长为850±1nm，连续光输出，出光能量50mw，能量稳定性<5％,激光发散角<1.2mrad，光束出光口径约1.5mm。

2)光纤2：采用光越科技公司的产品，型号P-55-R-11-L-F-0.4，其主要性能参数：光纤波长为850nm，单模光纤，芯径5.6um。

3)准直镜3：采用THORLABS公司的F240FC-B,焦距7.93mm，出光口径1.5mm，固定在三维调整架上。

4)带旋转结构的起偏片4：采用THORLABS公司的LPNIR050，口径为30.5mm，使用波长在650-2000nm，搭配相应的旋转结构型号为RSP05，可实现360°的旋转，精度为1°。

5)准直镜5：采用THORLABS公司的F240FC-B,焦距7.93mm，出光口径1.5mm，固定在三维调整架上。

6)光纤6：采用光越科技公司的产品，型号P-55-R-11-L-F-0.4，其主要性能参数：光纤波长为850nm，单模光纤，芯径5.6um。

7)准直镜7：采用THORLABS公司的F220FC-B,焦距10.99mm，出光口径2.1mm，固定在三维调整架上。

8)带旋转结构的第一1/4波片8：采用THORLABS公司的AQWP05M-980消色差波片，口径为10mm，使用波长在690-1200mm，搭配相应的旋转结构型号为RSP1X15，可实现360°的旋转，精度为1°。

9)带旋转结构的第二1/4波片9：采用THORLABS公司的AQWP05M-980消色差波片，口径为10mm，使用波长在690-1200mm，搭配相应的旋转结构型号为RSP1X15，可实现360°的旋转，精度为1°。

10)带旋转结构的1/2波片10：采用THORLABS公司的AHWP05M-980消色差波片，口径为10mm，使用波长在690-1200mm，搭配相应的旋转结构型号为RSP1X15，可实现360°的旋转，精度为1°。

11)带旋转结构的线性检偏片11：采用THORLABS公司的LPNIR100，口径为30.5mm，使用波长在650-2000nm，搭配相应的旋转结构型号为RSP05，可实现360°的旋转，精度为1°。

12)功率计12：采用THORLABS公司的PM160T热敏探头功率计，带蓝牙和USB操作，波长范围190nm到10.6μm，能量范围100μW-2W。

13)金属反射镜13和带旋转结构的金属反射镜14：采用THORLABS公司的PFE10-M01金属反射镜，口径为25mm，使用波长在690-1200mm，搭配相应的旋转结构型号为PR01，可实现360°的旋转，精度为0.5°。

本实验装置的示意图如图2所示，具体步骤如下：

1、光纤偏振传输矩阵获取

如附图2所示搭建光路，带旋转结构的1/2波片10后放置带旋转结构的线性检偏片11，带旋转结构的线性检偏片11后安装功率计12。带旋转结构的起偏片4旋转至水平方向，测试水平线偏振光经过光纤6后的斯托克斯矢量为

带旋转结构的线性起偏片4旋转至+45°方向，测试+45°线偏振光经过光纤6后的斯托克斯矢量为：

则右旋圆偏振光经过光纤6后的斯托克斯矢量表示为：

实验中测得的带旋转结构的第一1/4波片8的旋转角度为33.14°，相应的传输矩阵为M₁：

实验中水平线偏振光经过旋转角度θ₁后的带旋转结构的第一1/4波片8后斯托克斯矢量变为式：

右旋圆偏振光经过旋转角度θ₁后的带旋转结构的第一1/4波片8后斯托克斯矢量变为：

带旋转结构的第二1/4波片9和带旋转结构的1/2波片10的旋转角度要根据水平线偏振光和右旋圆偏振光经过旋转角度后的带旋转结构的第一个1/4波片8在庞加球上的象限位置确定，实验中测得的角度分别为11.8°和-27.5°。可得到带旋转结构的第二1/4波片9传输矩阵M₂，带旋转结构的1/2波片10的传输矩阵M₃如下式所示。

由上式逆矩阵的乘积可推出当前状态下的光纤6的传输矩阵为：M_fiber＝M₁ ^-1M₂ ^-1M₃ ^-1，实验所测得的光纤6穆勒矩阵如下：

2，光纤和反射镜组合偏振传输矩阵获取

如附图2所示，在带旋转结构的1/2波片10后加入两片金属反射镜13，金属反射镜14，金属反射镜13保持反射角度45°不变，带旋转结构的金属反射镜14反射角度同样为45°，金属反射镜14带有旋转结构，使出射光方向可以在一个面内旋转，带旋转结构的反射镜14后放置带旋转结构的线性检偏片11，带旋转结构的线性检振片11后安装功率计12。经过步骤1可获得带准直镜的光纤2的偏振矩阵M_fiber，反射镜13及反射镜14的相位延迟量分别为22.515°、21.755°，其对应的穆勒矩阵

和

如下：

金属反射镜14和检偏片11之间存在相对基矢旋转，旋转角为θ₁。当θ₁＝0°时其对应的旋转矩阵T_θ1为：

此时光学系统整体产生的对偏振态扰动的传输矩阵为:

要达到偏振补偿效果，系统穆勒矩阵的乘积应当为单位矩阵，入射光的偏振态经过这种系统后才会保持不变，则波片组需要产生的新穆勒矩阵M_QQH为：

波片组需要补偿的传输矩阵M′_QQH为：

3，利用三波片补偿系统偏振退化

通过步骤2，获得波片组需要补偿的传输矩阵M′_QQH，利用步骤1中的方法，计算不同旋转角度θ₁下带旋转结构的第一1/4波片8、带旋转结构的第二1/4波片9及带旋转结构的1/2波片10的最终补偿角度，并将波片组中波片旋转至新计算的对应角度，带旋转结构的起偏片4分别旋转至水平、竖直、45°及-45°这4种线偏振光，利用带旋转结构的线性检偏片11及功率计12检测在出射光束位置检测出射光的偏振度，寻找每个偏振光入射状态下的功率最大值和最小值，其比值为各个偏振态的消光比，当比值均大于500时，说明补偿效果较好。

实验中金属反射镜14旋转角度θ₁以10°为间隔，分别测量了0-90°的各个偏振态消光比，实验后汇总数据如附图3所示。

Claims (7)

1.一种具备偏振态补偿功能的量子通信系统及方法，该装置中包括BB84模块(1)，带准直镜的单模光纤(2)、可旋转角度的第一1/4波片(3)、可旋转角度的第二1/4波片(4)、可旋转角度的1/2波片(5)、后光路(6)、中继光路(7)及前光路(8)，其光路特征在于：

BB84模块(1)对量子信号光进行编码，编码后的量子信号光以某种线偏振态的方式耦合到带准直镜的单模光纤(2)中，量子信号光经过带准直镜的单模光纤(2)传输后产生准直光，准直光束依次通过可旋转角度的第一1/4波片(3)、可旋转角度的第二1/4波片(4)、可旋转角度的1/2波片(5)组成的波片组，然后依次经过后光路(6)、中继光路(7)及前光路(8)扩束后发射出去，其中后光路(6)与中继光路(7)之间存在相对旋转；中继光路(7)及前光路(8)之间存在相对旋转。

2.根据权利要求1所述的一种具备偏振态补偿功能的量子通信系统及方法，其特征在于：所述的BB84模块(1)提供水平、竖直、45°及-45°这4种线偏振光，由光纤出射。

3.根据权利要求1所述的一种具备偏振态补偿功能的量子通信系统及方法，其特征在于：所述的可旋转角度的第一1/4波片(3)、可旋转角度的第二1/4波片(4)、可旋转角度的1/2波片(5)的使用波长与BB84模块(1)发射的激光波长相匹配；波片的相位延迟量误差小于1度，平行度误差小于3”，面形精度RMS优于1/40λ@632.8nm。

4.根据权利要求1所述的一种具备偏振态补偿功能的量子通信系统及方法，其特征在于：所述的后光路(6)中量子光经过的光学元件组合对水平、竖直偏振光的透过率差异优于2％。

5.根据权利要求1所述的一种具备偏振态补偿功能的量子通信系统及方法，其特征在于：所述的中继光路(7)由反射镜组成，平面反射镜面形精度RMS优于1/40λ@632.8nm，对各个线偏振光的反射率之差优于2％。

6.根据权利要求1所述的一种具备偏振态补偿功能的量子通信系统及方法，其特征在于：所述的前光路(8)由折转镜及望远镜系统组成，对各个线偏振光的反射率之差优于2％。

7.一种基于权利要求1所述的具备偏振态补偿功能的量子通信系统的偏振态补偿方法，其特征在于方法步骤如下：

1)带准直镜的单模光纤(2)偏振传输矩阵的获取：BB84模块(1)发射水平线偏振光，斯托克斯参量表示法可以对偏振光进行描述，四个斯托克斯参量是光强的时间平均值，利用波片和偏振片测量水平偏振光经过带准直镜的单模光纤(2)之后的斯托克斯矢量为

BB84模块(1)发射+45°线偏振光，利用波片和偏振片测量+45°线偏振光经过带准直镜的单模光纤(2)之后的斯托克斯矢量为

进一步计算右旋圆偏振光经过带准直镜的单模光纤(2)后的斯托克斯矢量

可旋转角度的第一1/4波片(3)将右旋圆偏振光调到庞加球赤道位置，计算可旋转角度的第一1/4波片(3)的旋转角度α₁，在斯托克斯参量描述的体系中，光学器件对光偏振态的变换可以用一个4×4的矩阵来描述，该矩阵就是穆勒矩阵，可旋转角度的第一1/4波片(3)对应的穆勒矩阵表示为M₁，表示为：

水平线偏光经过可旋转角度的第一1/4波片(3)斯托克斯矢量

为：

则可旋转角度的第二1/4波片(4)，可旋转角度的1/2波片(5)的旋转角度α₂、α₃分别满足：

α₂、α₃的角度取值是根据可旋转角度的第一1/4波片(3)旋转后偏振光在在庞加球上的象限位置确定；经过上述操作便得到了三个波片的旋转角度，得到可旋转角度的第二1/4波片(4)，可旋转角度的1/2波片(5)的穆勒矩阵，分别表示为M₂，M₃，如下：

相应的逆矩阵为光纤对偏振态施加扰动的穆勒矩阵M_fiber，

将对应的波片角度分别旋转至相应角度，测量光纤补偿后的偏振特性，出射光经过光纤后是否保持原有特性；

2)带准直镜的单模光纤(2)与光学系统组合偏振传输矩阵的获取：经过步骤1)可获得带准直镜的单模光纤(2)偏振矩阵M_fiber，后光路(6)，中继光路(7)及前光路(8)的相位延迟量可以通过实验室测量得到，分别记为δ₀、δ₁、δ₂，其对应的穆勒矩阵

和

如下：

后光路(6)与中继光路(7)之间存在相对基矢旋转,旋转角为θ₁；中继光路(7)及前光路(8)之间存在相对基矢旋转，旋转角为θ₂；其对应的旋转矩阵

为：

此时光学系统整体产生的对偏振态扰动的传输矩阵为:

要达到偏振补偿效果，系统穆勒矩阵的乘积应当为单位矩阵，入射光的偏振态经过这种系统后才会保持不变，则波片组需要产生的新穆勒矩阵M_QQH为：

波片组需要补偿的传输矩阵M′_QQH为：

3)利用三波片补偿系统偏振退化：通过步骤2)，获得波片组需要补偿的传输矩阵M′_QQH，利用步骤1中的方法，计算不同旋转角度θ₁、θ₂下可旋转角度的第一1/4波片(3)、可旋转角度的第二1/4波片(4)及可旋转角度的1/2波片(5)的最终补偿角度，并将波片组中波片旋转至新计算的对应角度，BB84模块(1)分别发射水平、竖直、45°及-45°这4种线偏振光，利用偏振片及功率计检测在出射光束位置检测出射光的偏振度，寻找每个偏振光入射状态下的功率最大值和最小值，其比值即为各个偏振态的消光比。

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