別漢棱鏡偏振像差檢測(cè)與校正的方法研究.pdf

1、別漢棱鏡是望遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)的重要組成部分，但是由于別漢棱鏡的特殊結(jié)構(gòu)，會(huì)使一束入射光分開(kāi)成兩路光，并且這兩路光的s分量和p分量產(chǎn)生交叉互換，使得s分量和p分量存在一定的相位差，就會(huì)在同一出射面上出現(xiàn)兩個(gè)方位角不同的橢圓偏振光，即產(chǎn)生偏振像差，分析偏振像差對(duì)望遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)成像質(zhì)量的影響，找到對(duì)偏振像差進(jìn)行校正的途徑和檢測(cè)方法是本課題的研究目的。
　　 本研究主要包括：利用瓊斯矢量法以及坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)矩陣得到別漢棱鏡的功效矩陣，分析得到線(xiàn)偏振光

2、入射以及以一定角度的光錐入射別漢棱鏡后出射光波的偏振態(tài)分布，同時(shí)分析透鏡對(duì)出射偏振態(tài)的影響，得到別漢棱鏡偏振像差的基本規(guī)律；利用分析得到的別漢棱鏡出射面上的偏振態(tài)分布以及光強(qiáng)分布得出偏振像差對(duì)成像質(zhì)量的影響；通過(guò)對(duì)別漢棱鏡偏振像差特性的分析，得出對(duì)偏振像差進(jìn)行定量檢測(cè)的新方法；分析別漢棱鏡偏振像差產(chǎn)生的原因，得出偏振像差校正的方法。別漢棱鏡偏振像差的基本特性表現(xiàn)為：一束光經(jīng)由別漢棱鏡的兩個(gè)屋脊面出射后，形成兩個(gè)方位角不同的橢圓偏振光，這

3、兩個(gè)方位角的大小與入射線(xiàn)偏振光的振動(dòng)方向有關(guān)；同一入射角、不同振動(dòng)方向的線(xiàn)偏光入射別漢棱鏡后在其出射面得到的兩橢圓偏振光的方位角夾角是不變的，只有入射線(xiàn)偏光的振動(dòng)方向在特殊位置時(shí)，得到的兩橢圓偏振光的橢偏率是相等的；在對(duì)別漢棱鏡出射面上的偏振態(tài)分布進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，得出別漢棱鏡偏振像差的核心在于兩屋脊面出射光波之間的位相差。別漢棱鏡偏振像差對(duì)成像質(zhì)量的影響主要表現(xiàn)為：由于別漢棱鏡偏振像差的存在，所以?xún)陕烦錾涔饩€(xiàn)形成的像點(diǎn)會(huì)在沿軸方向有一

4、個(gè)位置差。實(shí)驗(yàn)觀(guān)察到：別漢棱鏡的偏振像差使得在像面上得到的圖像出現(xiàn)拉伸。通過(guò)對(duì)別漢棱鏡偏振像差特性的分析，得到檢測(cè)偏振像差的新方法：針對(duì)別漢棱鏡的偏振像差的核心在于兩屋脊面出射光波之間的位相差，而表現(xiàn)形式則集中在兩橢圓偏振光方位之間的夾角的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了僅需測(cè)量合光強(qiáng)和差光強(qiáng)極值即可獲得兩橢圓偏振光長(zhǎng)軸間夾角的偏振像差檢測(cè)方案，建立了測(cè)量?jī)蓹E圓偏振光長(zhǎng)軸間夾角的數(shù)學(xué)模型。使用四象限探測(cè)器進(jìn)行了檢測(cè)實(shí)驗(yàn)，并與斯托克斯參量法測(cè)得的結(jié)果進(jìn)行了對(duì)