CN114577732A - 一种穆勒矩阵超快测量装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种穆勒矩阵测量装置及方法，具体涉及一种针对动态目标的穆勒矩阵超快测量装置及方法，用于解决现有方法无法实现多路入射光以相同的角度超高频依次入射，同时在特定的散射角度依次收集并测量对应散射光，进而实现穆勒矩阵超快测量的技术问题。该穆勒矩阵超快测量装置包括计算机终端、脉冲激光器、沿脉冲激光器光路依次设置的脉冲形状调制器、光纤耦合器、光纤组、光纤准直器、偏振调制器和第一透镜，以及沿所收集待测目标散射光的光路依次设置的第二透镜、空间滤波器、第三透镜和检偏器。同时，本发明还提供一种穆勒矩阵超快测量方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种穆勒矩阵测量装置及方法，具体涉及一种针对动态目标的穆勒矩阵超快测量装置及方法。
背景技术
当一束入射光照射到待测物体上时，会发生散射，入射光的斯托克斯矢量Sin会经过线性变换得到一个新的矢量Sout，这个线性变换的过程可以用乘以4×4的矩阵表示，该矩阵即为穆勒矩阵M，其过程如下式所示：
Sout＝M×Sin
穆勒矩阵M包括16个矩阵元，要求解穆勒矩阵M需要至少4组相互独立的Sin和Sout，因此实验中需要至少4种偏振状态不同且相互独立的入射光照射在同一待测物体上，同时在某个特定角度对应测量4次相应散射光的偏振状态，从而求解穆勒矩阵。
现有穆勒矩阵测量方法包括时间调制和频率调制两种。其中，时间调制是最常见的测量方法，该方法通过时序控制，调节起偏装置和检偏装置至少各4次，测量入射光和对应散射光的偏振状态，从而求解被测物体的穆勒矩阵，但时间调制耗费时间长，无法应用于动态过程的测量，同时系统中存在的运动部件增加了误差产生的概率；频率调制是将被测的16个矩阵元加载到37个光谱通道，随后通过通道滤波和傅里叶变换可得被测样品的穆勒矩阵，这种方法有可能会出现通道串扰从而影响测量准确度，并且复原后穆勒矩阵的光谱分辨率变小，适用范围有限。由于穆勒矩阵与入射角度、测量角度、入射波长等因素有关，要准确测量动态目标的穆勒矩阵，最直接的办法是多路入射光以相同的角度超高频依次入射，同时在特定的散射角度依次收集并测量对应的散射光，而现有方法大多难以实现。
发明内容
本发明的目的是解决现有方法无法实现多路入射光以相同的角度超高频依次入射，同时在特定的散射角度依次收集并测量对应散射光，进而实现穆勒矩阵超快测量的技术问题，而提供一种穆勒矩阵超快测量装置及方法。
为了解决上述现有技术所存在的不足之处，本发明提供了如下技术解决方案：
一种穆勒矩阵超快测量装置，其特殊之处在于：包括计算机终端、脉冲激光器、沿脉冲激光器光路依次设置的脉冲形状调制器、光纤耦合器、光纤组、光纤准直器、偏振调制器和第一透镜，以及沿所收集待测目标散射光的光路依次设置的第二透镜、空间滤波器、第三透镜和检偏器；
所述脉冲激光器发出单束激光脉冲；
所述脉冲形状调制器对脉冲激光器所发出单束激光脉冲的形状进行调制，其包括沿光路依次设置的相位延迟器、第一格兰泰勒棱镜、第一电光晶体和第二格兰泰勒棱镜；所述第二格兰泰勒棱镜的偏振通光方向与第一格兰泰勒棱镜的偏振通光方向互相垂直；
所述光纤耦合器将激光脉冲耦合进光纤组；
所述光纤组用于将单束激光脉冲从时间维度上分成多束子激光脉冲，其包括沿光路依次设置连接的入射段、分束单元、传输段、合束单元和出射段；所述传输段包括至少四根光纤，传输段光纤的长度依次递增预设长度差，预设长度差范围为1m～200m；所述光纤组光纤均为多模光纤；
所述光纤准直器用于各子激光脉冲，使其由发散光变为平行光；
所述偏振调制器利用电光效应对每个子激光脉冲的偏振状态进行超快调制，使各子激光脉冲的偏振状态互不相同且相互独立；偏振调制器包含沿光路依次设置的第三格兰泰勒棱镜、第二电光晶体和第三电光晶体；
所述第一透镜用于将偏振调制后的各子激光脉冲进行汇聚照射到待测目标上，产生散射光；
所述第二透镜用来从0°-180°范围内任一角度收集待测目标的散射光并形成像点；
所述空间滤波器用于对像点进行空间滤波，进而空间限制待测目标的点位以使测量更准确；
所述第三透镜用来将通过空间滤波器后的发散光变成平行光，
所述检偏器用于收集散射光，并实现散射光偏振状态的同时性检出，检偏器包括两个正交的线偏振检偏通道、一个圆偏振检偏通道和一个中间角度的线偏振检偏通道；所述中间角度为0°～90°；
所述检偏器输出端与计算机终端连接，用于记录并处理所得信号，并计算得到待测目标的穆勒矩阵。
进一步地，所述第二电光晶体和第三电光晶体受到一定时序特定电压的超快施加后，对各子激光脉冲的偏振状态进行分别调制，使各子激光脉冲的偏振状态互不相同且相互独立。
进一步地，所述预设长度差范围为0.1m～1m，所述传输段光纤的长度≥0.1m。
进一步地，所述入射段和出射段采用大芯径光纤，所述传输段采用小芯径光纤。
进一步地，所述相位延迟器采用四分之一波片或二分之一波片。
进一步地，所述第一透镜、第二透镜和第三透镜均为双凸透镜，并采用石英材质。
进一步地，所述分束单元和合束单元通过熔融拉锥工艺实现。
同时，本发明还提供一种穆勒矩阵超快测量方法，其特殊之处在于，采用一种穆勒矩阵超快测量装置，包括如下步骤：
步骤(1)、脉冲激光器发出单束激光脉冲；
步骤(2)、脉冲形状调制器对步骤(1)激光脉冲的形状进行调制，保留激光脉冲的中间部分，调节激光脉冲的长度，使其能量更为集中；
步骤(3)、经过形状调制后的激光脉冲经光纤耦合器耦合进光纤组；
步骤(4)、进入光纤组后的激光脉冲经过分束单元从空间上分为多束子激光脉冲，多束子激光脉冲经过长度不同的传输段光纤，依次到达合束单元，实现空间维度分开向时间维度分开的演化，最终产生多个超高频依次发出的子激光脉冲；
步骤(5)、步骤(4)发出的子激光脉冲依次经过光纤准直器准直为平行光；
步骤(6)、准直后的子激光脉冲经过偏振调制器依次调制其偏振状态，使各子激光脉冲的偏振状态彼此不同且相互独立；
步骤(7)、经过偏振调制后的子激光脉冲经过第一透镜汇聚后，依次照射到待测目标上，产生散射光；
步骤(8)、第二透镜从0～180°任一角度对散射光进行收集，形成像点；
步骤(9)、步骤(8)的像点经空间滤波器滤波，进一步限制待测目标的空间测量点位；
步骤(10)、经过空间滤波后的散射光经过第三透镜，由发散光变成平行光；
步骤(11)、步骤(10)的平行光进入检偏器，由各检偏通道同时检出其偏振状态，并传输至计算机终端；
步骤(12)、计算机终端计算出散射光的斯托克斯矢量，结合入射光的斯托克斯矢量，计算得到待测目标的穆勒矩阵。
进一步地，所述步骤(6)具体为：准直后的子激光脉冲进入偏振调制器后，首先通过第三格兰泰勒棱镜将准直后的子激光脉冲由非偏振光调制成线偏振光，之后通过给第二电光晶体和第三电光晶体施加一定时序的电压波形，从而产生不同的相位延迟，依次调制各子激光脉冲的偏振状态，使各子激光脉冲的偏振状态彼此不同且相互独立。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明公开了一种穆勒矩阵超快测量装置，其包括计算机终端、脉冲激光器、脉冲形状调制器、光纤耦合器、光纤组、光纤准直器、偏振调制器、第一透镜、第二透镜、空间滤波器、第三透镜和检偏器；该装置利用光纤组产生多个超高频依次发出的入射光脉冲，结合电光调制实现各入射光脉冲偏振状态的分别调制，通过散射光偏振状态的同时检出，实现待测目标穆勒矩阵的超快测量，对目标性质尤其是动态目标性质的识别、分析具有重要意义。
(2)本发明所公开的穆勒矩阵超快测量装置利用光纤组的分束合束，将同一激光脉冲进行空间分光产生多束子激光脉冲，之后通过设定各传输段光纤的长度，实现各子激光脉冲从空间分开向时间分开的演化，最后通过出射段的合束结构，产生以同一角度、从同一出口超高频依次发出的多个入射光脉冲。
(3)本发明所公开的穆勒矩阵超快测量装置利用电光效应实现了超高频入射光脉冲偏振状态的超快调制，通过第二电光晶体、第三电光晶体的搭配使用，时序控制晶体所加电压的波形，实现相位延迟量的快速调制，从而使各入射光脉冲的偏振状态互不相同且相互独立。
(4)基于上述穆勒矩阵超快测量装置，本发明公开一种穆勒矩阵超快测量方法，其基于分通道检偏原理，合理设定每个通道的检偏状态，同时获取每个检偏通道的散射光信息，结合检偏器自身性质，可以同时得到散射光的偏振状态。
附图说明
图1为本发明一种穆勒矩阵超快测量装置实施例的结构示意图；
图2为本发明实施例中光纤组的结构示意图；
图3为本发明实施例中脉冲激光器所发出单束激光脉冲的形状示意图；
图4为本发明实施例中经脉冲形状调制器整形后激光脉冲的形状示意图；
图5为本发明实施例中经光纤组时间分光后形成的子激光脉冲的形状示意图；
图6为本发明实施例中第一电光晶体所加电压波形时序图(虚线为图3中单束激光脉冲整形后的形状示意图)；
图7为本发明实施例中第二电光晶体所加电压波形时序图(虚线为图5中子激光脉冲的形状示意图)；
图8为本发明实施例中第三电光晶体所加电压波形时序图(虚线为图5中子激光脉冲的形状示意图)。
附图标记说明如下：0-待测目标；1-脉冲激光器；2-脉冲形状调制器，21-相位延迟器，22-第一格兰泰勒棱镜，23-第一电光晶体，24-第二格兰泰勒棱镜；3-光纤耦合器；4-光纤组，41-入射段，42-分束单元，43-传输段，44合束单元，45-出射段；5-光纤准直器；6-偏振调制器，61-第三格兰泰勒棱镜，62-第二电光晶体，63-第三电光晶体；7-第一透镜；8-第二透镜；9-空间滤波器；10-第三透镜；11-检偏器，P1-0°偏振片，P2-90°偏振片，P3-45°偏振片，P4-135°偏振片，QWP-四分之一波片；12-计算机终端。
具体实施方式
下面结合附图和示例性实施例对本发明作进一步地说明。
参照图1，一种穆勒矩阵超快测量装置，包括计算机终端12、脉冲激光器1、沿脉冲激光器1光路依次设置的脉冲形状调制器2、光纤耦合器3、光纤组4、光纤准直器5、偏振调制器6和第一透镜7，以及沿所收集待测目标0散射光的光路依次设置的第二透镜8、空间滤波器9、第三透镜10和检偏器11。
脉冲激光器1发出单束激光脉冲，脉冲宽度为6ns,能量为10mJ,波长为532nm，偏振状态为线偏振光，其波形如图3所示；
脉冲形状调制器2对脉冲激光器1发出激光脉冲的形状进行调制，其包括沿光路依次设置的相位延迟器21、第一格兰泰勒棱镜22、第一电光晶体23和第二格兰泰勒棱镜24。相位延迟器21首先对激光脉冲的偏振方向进行调制，以使尽可能多的能量通过第一格兰泰勒棱镜22，通过给第一电光晶体23加压，使激光脉冲在2倍脉宽的时间范围内产生π/4的相位延迟，即偏振方向改变90°，随后通过偏振通光方向与第一格兰泰勒棱镜22互相垂直的第二格兰泰勒棱镜24，而未改变偏振方向的激光脉冲无法通过第二格兰泰勒棱镜，从而实现脉冲形状的调制。整形后的脉冲形状如图4所示，保留了脉冲的中间部分而去除脉冲前沿和后沿的余晖，保留长度为两倍的原激光脉宽，在保留多数能量的同时缩短脉冲时间，保证后续产生的各子激光脉冲可以完全分开。
本实施例中，相位延迟器21采用四分之一波片，第一格兰泰勒棱镜22和第二格兰泰勒棱镜24的口径均为10mm，并且镀有532nm的功能增透膜，第一电光晶体23材质为掺MgO的LN晶体，其尺寸为9*9*25mm，第一电光晶体23所加电压的时序波形如图6所示。
光纤耦合器3将经过形状调制后的激光脉冲耦合进光纤组4，光纤耦合器3采用石英透镜制成，耦合效率不低于80％。
参照图2，光纤组4用于将单束激光脉冲从时间维度上分成五束子激光脉冲，其包括沿光路依次设置的入射段41、分束单元42，传输段43、合束单元44和出射段45；分束单元42和合束单元44均通过熔融拉锥工艺实现。光纤组4光纤均为多模光纤，为避免光纤损伤，入射段41和出射段45的光纤芯径为1000μm-1100μm，传输段43的光纤芯径为600μm-660μm；传输段43包括五根光纤，五根光纤长度分别为0.5m、4.5m、8.5m、12.5m、16.5m，前一脉冲后沿与后一脉冲前沿相隔8ns，保证各子激光脉冲可以完全分开，分开后的子激光脉冲形状如图5所示。
光纤准直器5用于准直超高频出射的子激光脉冲，使其由发散光变为平行光，光纤准直器5采用石英材质的透镜制成；
偏振调制器6用于利用电光效应对各子激光脉冲的偏振状态进行超快调制，使各子激光脉冲的偏振状态互不相同且相互独立；偏振调制器6包括沿光路依次设置的第三格兰泰勒棱镜61、第二电光晶体62和第三电光晶体63。第三格兰泰勒棱镜61首先将五个准直后的子激光脉冲由非偏振光调成线偏振光，之后通过给第二电光晶体62和第三电光晶体63施加一定时序的电压波形，产生不同的相位延迟，从而依次调制各子激光脉冲的偏振状态，使各子激光脉冲的偏振状态彼此不同且相互独立。
本实施例中，第三格兰泰勒棱镜61的口径为10mm，并且镀有532nm的功能增透膜；第二电光晶体62、第三电光晶体63材质为掺MgO的LN晶体，其尺寸为9*9*25mm；第二电光晶体62施加两次相同大小的电压，其波形时序如图7所示，第三电光晶体63施加五次电压大小不同的电压，其波形时序如图8所示，所加电压的上升沿和下降沿均为在百皮秒量级。通过第二、第三电光晶体63的搭配使用，调制5个入射激光脉冲的偏振状态互不相同且相互独立，同时，保证前4个入射激光脉冲组成的方阵[S1S2S3S4]T是非奇异的且秩为4，以保证求解的目标穆勒矩阵有且仅有一个解，第5个入射激光脉冲S5用来验正所得结果。
第一透镜7用于将偏振调制后的各子激光脉冲进行汇聚照射到待测目标0上，产生散射光，第一透镜7为石英材质的双凸透镜。
第二透镜8用来从0°～180°范围内任一角度收集待测目标0的散射光并形成像点；本实施例中，第二透镜8为石英材质的双凸透镜，从120°后向散射角处收集待测目标0的散射光。
空间滤波器9用于对像点进行空间滤波，进而空间限制待测目标0的点位以使测量更准确；本实施例中，空间滤波器9通过在硬纸卡上扎出的小孔制成，小孔的直径大约为100μm。
第三透镜10用来将通过空间滤波器9后的发散光变成平行光，第三透镜10为石英材质的双凸透镜。
检偏器11用于收集散射光，并实现散射光偏振状态的同时性检出，检偏器11包括四个检偏通道，通过将所收集的散射光三次分束，形成四束，实现四个检偏通道的同时检测，如图1所示。四个通道分别为0°偏振片P1、90°偏振片P2、135°偏振片P4、由45°偏振片P3和四分之一波片QWP构成的左旋调制器。
四个检偏通道的散射光经光电倍增管PMT分别放大后传输到计算机终端12，并由计算机终端12计算得到散射光的斯托克斯矢量，结合各入射激光脉冲的斯托克斯矢量，计算得到待测目标0的穆勒矩阵。
基于上述穆勒矩阵超快测量装置，本发明提供一种穆勒矩阵超快测量方法，包括如下步骤：
步骤(1)、参照图3，脉冲激光器1发出单束激光脉冲，脉冲宽度为6ns,能量为10mJ,波长为532nm，偏振状态为线偏振光；
步骤(2)、参照图4，脉冲形状调制器2对步骤(1)激光脉冲的形状进行调制，保留激光脉冲的中间部分而除去脉冲的前沿和后沿，调节激光脉冲的长度；首先通过相位延迟器21对步骤(1)激光脉冲的偏振方向进行调制，以使尽可能多的能量通过第一格兰泰勒棱镜22，通过给第一电光晶体23加压，使所述激光脉冲在2倍脉宽的时间范围内产生π/4的相位延迟，即偏振方向改变90°，之后通过偏振通光方向与第一格兰泰勒棱镜22正交的第二格兰泰勒棱镜24，而未改变偏振方向的激光脉冲无法通过第二格兰泰勒棱镜，从而实现脉冲形状的调制；第一电光晶体23所加电压波形时序图如图6所示；
步骤(3)、经过形状调制后的激光脉冲经光纤耦合器3耦合进光纤组4，耦合效率不低于80％；
步骤(4)、参照图5，进入光纤组4后的激光脉冲经过分束单元42从空间上分为五束子激光脉冲，五束子激光脉冲经过传输段43变成时间维度上分开的五束子激光脉冲，随后依次经过合束单元44完成空间合束，最终产生五个超高频且依次发出的入射激光脉冲；由于光纤组4采用无保偏效果的多模光纤，此时输出的各子激光脉冲已是非偏振的；
步骤(5)、步骤(4)发出的子激光脉冲经过光纤准直器5准直为平行光；
步骤(6)、准直后的子激光脉冲进入偏振调制器6后，首先通过第三格兰泰勒棱镜61将准直后的5个入射激光脉冲调制成线偏振光，之后通过给第二电光晶体62和第三电光晶体63施加一定时序的电压波形，从而产生不同的相位延迟，依次调制各子激光脉冲的偏振状态，使各子激光脉冲的偏振状态彼此不同且相互独立；第二电光晶体62所施加的两次电压的波形时序如图7所示，第三电光晶体63所施加的五次电压的波形时序如图8所示，所加电压的上升沿和下降沿均为在百皮秒量级；
步骤(7)、经过偏振调制后的子激光脉冲经过第一透镜7汇聚后，依次照射到待测目标0上，产生散射光；
步骤(8)、第二透镜8从120°后向散射角处对散射光进行收集，形成像点；
步骤(9)、步骤(8)的像点经空间滤波器9滤波，进一步限制待测目标0的空间测量点位；
步骤(10)、经过空间滤波后的散射光经过第三透镜10，由发散光变成平行光；
步骤(11)、参照图1，步骤(10)的平行光进入检偏器11，四个检偏通道的散射光经光电倍增管PMT分别放大后传输到计算机终端12；
步骤(12)、计算机终端12计算出散射光的斯托克斯矢量，结合入射光的斯托克斯矢量，计算得到待测目标0的穆勒矩阵。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，对于本领域的普通专业技术人员来说，可以对前述各实施例所记载的具体技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所保护技术方案的范围。
Claims (9)
1.一种穆勒矩阵超快测量装置，其特征在于：包括计算机终端(12)、脉冲激光器(1)、沿脉冲激光器(1)光路依次设置的脉冲形状调制器(2)、光纤耦合器(3)、光纤组(4)、光纤准直器(5)、偏振调制器(6)和第一透镜(7)，以及沿所收集待测目标(0)散射光的光路依次设置的第二透镜(8)、空间滤波器(9)、第三透镜(10)和检偏器(11)；
所述脉冲激光器(1)发出单束激光脉冲；
所述脉冲形状调制器(2)对脉冲激光器(1)所发出单束激光脉冲的形状进行调制，其包括沿光路依次设置的相位延迟器(21)、第一格兰泰勒棱镜(22)、第一电光晶体(23)和第二格兰泰勒棱镜(24)；所述第二格兰泰勒棱镜(24)的偏振通光方向与第一格兰泰勒棱镜(22)的偏振通光方向互相垂直；
所述光纤耦合器(3)将经过形状调制后的激光脉冲耦合进光纤组(4)；
所述光纤组(4)用于将单束激光脉冲从时间维度上分成多束子激光脉冲，其包括沿光路依次设置连接的入射段(41)、分束单元(42)、传输段(43)、合束单元(44)和出射段(45)；所述传输段(43)包括至少四根光纤，传输段(43)光纤的长度依次递增预设长度差，预设长度差范围为1m～200m；所述光纤组(4)光纤均为多模光纤；
所述光纤准直器(5)用于各子激光脉冲，使其由发散光变为平行光；
所述偏振调制器(6)利用电光效应对各子激光脉冲的偏振状态进行超快调制，使各子激光脉冲的偏振状态互不相同且相互独立；偏振调制器(6)包含沿光路依次设置的第三格兰泰勒棱镜(61)、第二电光晶体(62)和第三电光晶体(63)；
所述第一透镜(7)用于将偏振调制后的各子激光脉冲进行汇聚照射到待测目标(0)上，产生散射光；
所述第二透镜(8)用来从0°～180°范围内任一角度收集待测目标(0)的散射光并形成像点；
所述空间滤波器(9)用于对像点进行空间滤波，进而空间限制待测目标(0)的点位以使测量更准确；
所述第三透镜(10)用来将通过空间滤波器(9)后的发散光变成平行光，
所述检偏器(11)用于收集散射光，并实现散射光偏振状态的同时性检出，检偏器(11)包括两个正交的线偏振检偏通道、一个圆偏振检偏通道和一个中间角度的线偏振检偏通道；
所述检偏器(11)输出端与计算机终端(12)连接，用于记录并处理所得信号，并计算得到待测目标(0)的穆勒矩阵。
2.根据权利要求1所述的一种穆勒矩阵超快测量装置，其特征在于：所述第二电光晶体(62)和第三电光晶体(63)受到一定时序特定电压的超快施加后，对各子激光脉冲的偏振状态进行分别调制，使各子激光脉冲的偏振状态互不相同且相互独立。
3.根据权利要求2所述的一种穆勒矩阵超快测量装置，其特征在于：所述预设长度差范围为0.1m～1m，所述传输段(43)光纤的长度≥0.1m。
4.根据权利要求3所述的一种穆勒矩阵超快测量装置，其特征在于：所述相位延迟器(21)采用四分之一波片或二分之一波片。
5.根据权利要求4所述的一种穆勒矩阵超快测量装置，其特征在于：所述入射段(41)和出射段(43)采用大芯径光纤，所述传输段(42)采用小芯径光纤。
6.根据权利要求5所述的一种穆勒矩阵超快测量装置，其特征在于：所述第一透镜(7)、第二透镜(8)和第三透镜(10)均为双凸透镜，并采用石英材质。
7.根据权利要求6所述的一种穆勒矩阵超快测量装置，其特征在于：所述分束单元(42)和合束单元(44)通过熔融拉锥工艺实现。
8.一种穆勒矩阵超快测量方法，其特征在于，采用权利要求1所述的一种穆勒矩阵超快测量装置，包括如下步骤：
步骤(1)、脉冲激光器(1)发出单束激光脉冲；
步骤(2)、脉冲形状调制器(2)对步骤(1)激光脉冲的形状进行调制，保留激光脉冲的中间部分，调节激光脉冲的长度；
步骤(3)、经过形状调制后的激光脉冲经光纤耦合器(3)耦合进光纤组(4)；
步骤(4)、进入光纤组(4)后的激光脉冲经过分束单元(42)从空间上分为多束子激光脉冲，多束子激光脉冲经过长度不同的传输段(43)光纤，依次到达合束单元(44)，实现空间维度分开向时间维度分开的演化，最终产生多个超高频且依次发出的子激光脉冲；
步骤(5)、步骤(4)发出的子激光脉冲依次经过光纤准直器(5)准直为平行光；
步骤(6)、准直后的子激光脉冲经过偏振调制器(6)依次调制其偏振状态，使各子激光脉冲的偏振状态彼此不同且相互独立；
步骤(7)、经过偏振调制后的子激光脉冲经过第一透镜(7)汇聚后，依次照射到待测目标(0)上，产生散射光；
步骤(8)、第二透镜(8)从0～180°任一角度对散射光进行收集，形成像点；
步骤(9)、步骤(8)的像点经空间滤波器(9)滤波，进一步限制待测目标(0)的空间测量点位；
步骤(10)、经过空间滤波后的散射光经过第三透镜(10)，由发散光变成平行光；
步骤(11)、步骤(10)的平行光进入检偏器(11)，由各检偏通道同时检出其偏振状态，并传输至计算机终端(12)；
步骤(12)、计算机终端(12)计算出散射光的斯托克斯矢量，结合入射光的斯托克斯矢量，计算得到待测目标(0)的穆勒矩阵。
9.根据权利要求8所述的一种穆勒矩阵超快测量方法，其特征在于：所述步骤(6)具体为：准直后的子激光脉冲进入偏振调制器(6)后，首先通过第三格兰泰勒棱镜(61)将准直后的子激光脉冲由非偏振光调制成线偏振光，之后通过给第二电光晶体(62)和第三电光晶体(63)施加一定时序的电压波形，从而产生不同的相位延迟，依次调制各子激光脉冲的偏振状态，使各子激光脉冲的偏振状态彼此不同且相互独立。
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