全偏振大气偏振模式成像系统的设计与优化分析

作     者：王成 范之国 金海红 汪先球 华豆 Wang Cheng;Fan Zhi-Guo;Jin Hai-Hong;Wang Xian-Qiu;Hua Dou

作者机构：合肥工业大学计算机与信息学院合肥230601 合肥工业大学教育部大数据知识工程重点实验室合肥230601 安徽建筑大学电子与信息工程学院合肥230601 

基　　金：国家自然科学基金(批准号:61571177) 安徽省高校自然科学研究项目(批准号:KJ2018JD12)资助的课题 

出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)

年 卷 期：2021年第70卷第10期

页      码：117-125页

摘      要：全偏振成像能够获取目标更为丰富的信息,在目标探测、大气特性研究和医学诊断等领域具有广阔的应用前景.为了实现大视场天空区域全偏振信息的快速获取,设计了一套全偏振大气偏振模式成像系统;针对因系统传输矩阵“性态”的不同使得求解的目标Stokes矢量存在误差的问题,通过分析传输矩阵的特性并建立目标函数,将传输矩阵的优化转化为目标函数在多组条件下的求解,确定了最优系统传输矩阵;并对系统的四分之一波片的延迟量、偏振片的消光比以及传输矩阵进行标定.通过开展优化前后偏振信息的对比实验,结果表明:优化后偏振角误差较优化前降低了10%以上;偏振度和线偏振度中最大偏振度带的误差和中性区域的误差较优化前也有不同程度的下降.在此基础上开展了外场全偏振信息测量实验,结果表明系统满足设计要求,能够有效地获取天空全偏振信息.

主 题 词：全偏振信息 条件数 多条件极值 传输矩阵 

学科分类：070207[070207] 07[理学] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 0704[理学-天文学类] 0803[工学-仪器类] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.7498/aps.70.20210104

馆 藏 号：203103361...