分孔径全斯托克斯测量仪中元件参数的分析

为了分析分孔径全斯托克斯测量仪中元件参数设置对目标测量结果的影响,比较分析相位延迟量分别为90°和132°时,方位角(-45°,0°,30°,60°)和(-51.7°,-15.1°,15.1°,51.7°)参数下装置的3个品质因数,并仿真该参数装置下波片相位延迟量变化为±2°时,对测量结果的影响。结果表明,测量结果的误差与波片快轴方位角的分布无关,与波片相位延迟量有关;波片相位延迟量为132°的装置优于90°的装置,当误差为±2°时,线偏振(S_0,S_1,S_2)的平均误差由1.586%降为0.693%,下降了56%,全局(S_0,S_1,S_2,S_3)的平均误差由1.2%降为1.03%,下降了14%。

基于孔径分割的全斯托克斯测量仪的误差分析

基于孔径分割的全斯托克斯测量仪可以获取目标的全部偏振信息,但是偏振探测仪器自身的误差会影响测量结果的准确度,因此需要对测量仪获取斯托克斯矢量[S0,S1,S2,S3]时的测量误差进行分析。首先,研究了偏振光学中斯托克斯矢量相关理论;其次,介绍了基于孔径分割的全斯托克斯测量仪的工作原理和测量原理。然后,分析了测量仪获取斯托克斯矢量时的误差源。最后,仿真分析了该误差源对斯托克斯矢量和目标偏振信息(偏振度、椭率角和方位角)的影响。最终仿真结果表明:波片相位延迟量±5°时,偏振度和椭率角的相对误差为1.16%、4.55%,波片快轴方向相对于x轴的角度为±2°时,方位角的相对误差为7.68%;CCD探测器的噪声信噪比为40 d B时,偏振度、椭率角和方位角的相对误差约为1%。分析结果为实验装置元件参数的选择提供参考依据,为基于孔径分割的全斯托克斯测量仪的优化提供理论支持。