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偏振型干涉成像光谱仪中Savart偏光镜通光孔径的研究

李祺伟 张淳民 魏宇童 陈清颖

偏振型干涉成像光谱仪中Savart偏光镜通光孔径的研究

李祺伟, 张淳民, 魏宇童, 陈清颖
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  • 论述了偏振型干涉成像光谱仪的核心部件Savart偏光镜的结构和分光机理. 应用波法线追迹的方法, 对光在任意方位入射面内, 以任意入射角入射时Savart偏光镜中的光线传播规律及出射光孔径变化进行了理论推导, 给出了出射孔径与入射位置、入射角及入射方位角之间满足的关系, 并讨论了光线传播始终处于Savart偏光镜晶体内部, 最终从出射面射出所需满足的条件. 采用计算机模拟, 给出了光线垂直入射时, 出射孔径的表达式, 验证了推导的正确性; 在此基础上对自行设计的干涉成像光谱仪通光孔径进行了详细分析和讨论, 结果表明通光孔径精确值和近似值之间存在较大差异. 给出了孔径面积利用率随入射方位角的变化曲线, 阐明在干涉成像光谱仪的参数论证以及孔径光阑的选取中, 不能忽略由于晶体双折射现象带来的孔径变化. 研究结果可为偏振型干涉成像光谱仪的设计、研制、调试和工程化提供重要的理论依据和实践指导.
      通信作者: 张淳民, zcm@mail.xjtu.edu.cn
    • 基金项目: 国家高技术研究发展计划(批准号: 2012 AA121101)、国家自然科学基金(批准号: 61275184, 41530422)和国家科技重大专项(批准号: 32-Y30B08-9001-13/15)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-05-11
  • 修回日期:  2015-06-07
  • 刊出日期:  2015-11-20

偏振型干涉成像光谱仪中Savart偏光镜通光孔径的研究

  • 1. 西安交通大学空间光学研究所, 西安 710049;
  • 2. 西安交通大学理学院, 西安 710049
  • 通信作者: 张淳民, zcm@mail.xjtu.edu.cn
    基金项目: 

    国家高技术研究发展计划(批准号: 2012 AA121101)、国家自然科学基金(批准号: 61275184, 41530422)和国家科技重大专项(批准号: 32-Y30B08-9001-13/15)资助的课题.

摘要: 论述了偏振型干涉成像光谱仪的核心部件Savart偏光镜的结构和分光机理. 应用波法线追迹的方法, 对光在任意方位入射面内, 以任意入射角入射时Savart偏光镜中的光线传播规律及出射光孔径变化进行了理论推导, 给出了出射孔径与入射位置、入射角及入射方位角之间满足的关系, 并讨论了光线传播始终处于Savart偏光镜晶体内部, 最终从出射面射出所需满足的条件. 采用计算机模拟, 给出了光线垂直入射时, 出射孔径的表达式, 验证了推导的正确性; 在此基础上对自行设计的干涉成像光谱仪通光孔径进行了详细分析和讨论, 结果表明通光孔径精确值和近似值之间存在较大差异. 给出了孔径面积利用率随入射方位角的变化曲线, 阐明在干涉成像光谱仪的参数论证以及孔径光阑的选取中, 不能忽略由于晶体双折射现象带来的孔径变化. 研究结果可为偏振型干涉成像光谱仪的设计、研制、调试和工程化提供重要的理论依据和实践指导.

English Abstract

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