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分时偏振成像系统中光束偏离的补偿方法研究

侯俊峰 吴太夏 王东光 邓元勇 张志勇 孙英姿

分时偏振成像系统中光束偏离的补偿方法研究

侯俊峰, 吴太夏, 王东光, 邓元勇, 张志勇, 孙英姿
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  • 分时偏振成像系统需要通过旋转检偏器获取场景的偏振信息(I, Q, U), 检偏器的前后表面间不平行(也称为楔角)将导致成像光束发生偏离且随检偏器旋转而旋转, 这将降低偏振成像系统的空间分辨率和偏振测量精度. 本文提出调整检偏器相对于入射主光轴倾斜角的方法来补偿上述光束偏离. 以格兰棱镜作为检偏器, 根据几何光学理论, 推导了分时偏振成像系统光束偏离的一阶近似补偿模型, 获得倾斜角与格兰棱镜楔角之间的函数关系, 并通过仿真模拟验证了该补偿方法的可行性和有效性. 研究结果表明, 将格兰棱镜置于汇聚光路中, 光束偏离的一阶误差可以通过调节格兰棱镜的倾斜角有效补偿; 倾斜角大小与棱镜折射率、楔角及棱镜距电荷耦合元件靶面的距离成正比, 与棱镜厚度成反比. 该结果为研制高精度分时偏振成像系统提供了切实可行的理论依据.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 11403047, 11178005, 11373044, 11273034, 11373042)资助的课题.
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  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2014-08-16
  • 修回日期:  2014-10-15
  • 刊出日期:  2015-03-05

分时偏振成像系统中光束偏离的补偿方法研究

  • 1. 中国科学院国家天文台, 中国科学院太阳活动重点实验室, 北京 100012;
  • 2. 中国科学院遥感与数字地球研究所, 北京 100101
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 11403047, 11178005, 11373044, 11273034, 11373042)资助的课题.

摘要: 分时偏振成像系统需要通过旋转检偏器获取场景的偏振信息(I, Q, U), 检偏器的前后表面间不平行(也称为楔角)将导致成像光束发生偏离且随检偏器旋转而旋转, 这将降低偏振成像系统的空间分辨率和偏振测量精度. 本文提出调整检偏器相对于入射主光轴倾斜角的方法来补偿上述光束偏离. 以格兰棱镜作为检偏器, 根据几何光学理论, 推导了分时偏振成像系统光束偏离的一阶近似补偿模型, 获得倾斜角与格兰棱镜楔角之间的函数关系, 并通过仿真模拟验证了该补偿方法的可行性和有效性. 研究结果表明, 将格兰棱镜置于汇聚光路中, 光束偏离的一阶误差可以通过调节格兰棱镜的倾斜角有效补偿; 倾斜角大小与棱镜折射率、楔角及棱镜距电荷耦合元件靶面的距离成正比, 与棱镜厚度成反比. 该结果为研制高精度分时偏振成像系统提供了切实可行的理论依据.

English Abstract

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