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时空混合调制型偏振干涉成像光谱仪的全视场偏振信息探测研究

祝宝辉 张淳民 简小华 曾文锋

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时空混合调制型偏振干涉成像光谱仪的全视场偏振信息探测研究

祝宝辉, 张淳民, 简小华, 曾文锋

The reasearch of spatiotemporally mixed modulated polarization interference imaging spectrometer

Zhu Bao-Hui, Zhang Chun-Min, Jian Xiao-Hua, Zeng Wen-Feng
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  • 基于Savart板的新型时空混合调制型偏振干涉成像光谱仪(TSMPIIS)是一种静态、小型化、高稳定性的遥感偏振探测器件, 可以用来实现对目标的光谱信息以及偏振信息的探测. 目前, 已经确立了通过旋转TSMPIIS偏振片法来实现测量的方案, 然而该方案破坏了TSMPIIS系统原有的稳定结构, 降低了仪器的测量精度和可靠性. 为克服旋转偏振片法的不足, 本文从TSMPIIS的探测原理出发, 通过分析和计算TSMPIIS的Mueller矩阵, 推导出了全视场角度的TSMPIIS旋转偏振探测法的基本公式, 论证了TSMPIIS全视场偏振信息探测的可行性和准确性, 为TSMPIIS的遥感探测以及Stokes参数的反演提供了理论依据, 进一步拓展了TSMPIIS遥感探测的优越性.
    Spatiotemporally modulated polarization interference imaging spectrometer(TSMPIIS)is static, miniature, stable instrument for remote sensing polarization detecting, which can be used to obtain the spectral and the polarized information about the target. It has been approved that TSMPIIS can obtain the target information by circumrotating its polarizer. However this method destroys the structure of TSMPIIS and reduces the measurement accuracy. According to the detecting theory of TSMPIIS, in this paper, we derive the basic equations for TSMPIIS detecting by analyzing and calculating its Mueller matrix, and authenticate the feasibility and the veracity of TSMPIIS for polarization detecting in full field of view. This work is very helpful for TSMPIIS remote sensing detecting and the retrieval of Stokes parameters.
    • 基金项目: 国家自然科学基金重点项目(批准号: 40537031), 国家高技术研究发展计划(863)项目(批准号: 2006AA12Z152, 2012AA121101), 国防基础科学研究项目(批准号: A1420080187), 国家自然科学基金(批准号: 40875013, 40375010, 60278019), 国家重大科技专项(批准号: E03101112JC02), 陕西省科技攻关项目(批准号: 2001K06-G12, 2005K04-G18), 2010苏州大学省重点实验室专项项目(批准号: KJS1001)和陕西省教育厅科学研究计划项目(批准号: 09JK799)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the State Key Program of National Natural Science Foundation of China (Grant No. 40537031), the National High Technology Research and Development Program of China (Grant Nos. 2006AA12Z152, 2012AA121101), the National Defense Basic Scientific Research of China (Grant No. A1420080187), the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 40875013, 40375010, 60278019), the National Science and Technology Major Project of the Ministry of Science and Technology of China (Grant No. E03101112JC02), the Science and Technology Program of Shaanxi Province, China (Grant Nos. 2001K06-G12, 2005K04-G18), the Topics of 2010 Provincial Key Laboratory of Suzhou University, China (Grant No. KJS1001), and the Special Research Program of Shaanxi Education Department, China (Grant No. 09JK807), and Shannxi Province Education Department, China (No. 09JK799).
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-06-19
  • 修回日期:  2012-05-10
  • 刊出日期:  2012-05-05

时空混合调制型偏振干涉成像光谱仪的全视场偏振信息探测研究

  • 1. 西安交通大学理学院, 非平衡物质结构及量子调控教育部重点实验室, 西安 710049;
  • 2. 湖北武汉军械士官学校光电系, 武汉 430075
    基金项目: 国家自然科学基金重点项目(批准号: 40537031), 国家高技术研究发展计划(863)项目(批准号: 2006AA12Z152, 2012AA121101), 国防基础科学研究项目(批准号: A1420080187), 国家自然科学基金(批准号: 40875013, 40375010, 60278019), 国家重大科技专项(批准号: E03101112JC02), 陕西省科技攻关项目(批准号: 2001K06-G12, 2005K04-G18), 2010苏州大学省重点实验室专项项目(批准号: KJS1001)和陕西省教育厅科学研究计划项目(批准号: 09JK799)资助的课题.

摘要: 基于Savart板的新型时空混合调制型偏振干涉成像光谱仪(TSMPIIS)是一种静态、小型化、高稳定性的遥感偏振探测器件, 可以用来实现对目标的光谱信息以及偏振信息的探测. 目前, 已经确立了通过旋转TSMPIIS偏振片法来实现测量的方案, 然而该方案破坏了TSMPIIS系统原有的稳定结构, 降低了仪器的测量精度和可靠性. 为克服旋转偏振片法的不足, 本文从TSMPIIS的探测原理出发, 通过分析和计算TSMPIIS的Mueller矩阵, 推导出了全视场角度的TSMPIIS旋转偏振探测法的基本公式, 论证了TSMPIIS全视场偏振信息探测的可行性和准确性, 为TSMPIIS的遥感探测以及Stokes参数的反演提供了理论依据, 进一步拓展了TSMPIIS遥感探测的优越性.

English Abstract

参考文献 (17)

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