摘要：入射光在光栅内传输时将激发产生离散模.本文采用模态法调节光栅内离散模的传输特性,使TE和TM偏振光所激发的0、1模为传输模,其余高阶模为消逝模.通过调控0模和1模间的累积相位差,对衍射光进行调控,实现了-1级近100%的高效衍射.采用模态法分三部设计了共振域的矩形全偏振闪耀光栅:1)根据光栅的共振条件给出光栅周期,光栅周期越大槽深越小;2)根据特征模方程计算出光栅占空比;3)根据耦合模条件计算机光栅槽深.实验结果表明,该光栅的TE和TM偏振光同时具备近100%的-1级衍射效率.给出了633nm波长-1级矩形石英全偏振闪耀光栅的典型设计实例,计算结果表明:所设计的全偏振闪耀光栅对TE和TM偏振入射光的-1级衍射效率分别高达96.7%和98.1%,且具有较宽的入射角及入射波长的变化适应范围,较大的制作容差.

摘要：空间调制型全偏振计算成像同时获得可见光和红外通道图像,但是受探测器限制,2个通道的图像空间分辨率不一致,给后端的图像融合及目标探测过程带来不便.为此,提出基于场景特征迁移学习的空间调制型计算成像超分辨率方法.首先在分析空间调制计算成像的相同场景异源图像特点基础上,构建场景特征迁移模型;然后建立改进场景迁移卷积神经网络结构并选择修正线性激活函数,同时增加空间分辨率一致性约束;再设计最优光谱迁移响应学习策略,并作为前端输入加到超分辨率网络;最后将光谱迁移响应优化与全偏振超分辨率重建的参数联合学习,获得高分辨率偏振图像.利用实际成像系统的仿真数据及系统数据进行2倍和3倍超分辨率实验,从主观视觉效果、客观量化评价指标和偏振参量解析结果3个方面对多个指标进行评价.结果表明,文中方法在视觉效果上能够保持目标轮廓并抑制噪声干扰,在16个客观指标对比数据上取得了10个优于、3个相同和3个低于的结果,验证了该方法的有效性,为成像系统定标校正提供数据支持.

摘要：本文设计了一种用于Mueller矩阵测量的全偏振参数显微镜测量系统。该测量系统以液晶调制器键合于偏振分束棱镜表面的模块为核心器件,实现了以10次光强获取为周期的Mueller矩阵参数测量功能,能够方便地实现Mueller矩阵中全部参数图像的实时测量,比前人设计系统的测量效率有很大提高。基于该系统,本文进行了Mueller矩阵快速调制测量方案的具体设计,并给出了测量结果。论文还对该系统进行了测量误差的分析,实验结果及误差分析表明,系统的相对测量误差能够控制在2%以内。

摘要：空间调制全偏振成像系统可以通过单次成像获得完整的Stokes参量信息,其系统的有效光谱范围内对图像重构效果有较大的影响。当带宽超出有效光谱范围时,会影响Stokes参量解调精度,甚至无法解调。通过对空间调制全偏振成像系统的调制模型进行分析研究,依据波段宽度判据表达式,对有效光谱范围内的图像重构算法进行修正,最后对不同带宽的解调精度进行仿真分析。研究结果表明:在有效光谱范围内,修正后的图像重构算法可以提高Stokes参量解调精度,偏振度解调误差<6.5%,优于修正前的重构效果。且在超出有效光谱带宽的一定范围内,修正后的图像重构算法的解调效果较理想,拓宽了有效光谱范围,尽可能保证最大的光通量。研究结果为空间调制全偏振成像系统的带宽设计提供新思路。

摘要：高品质因子(Q值)的光子晶体微腔的应用广泛,而传统光子晶体不能形成全偏振,且不能同时具备横电模(TE)和横磁模(TM)都较高的品质因子,使其限制了光子晶体的应用。文中运用时域有限差分(FDTD)的方法,设计了一种三角型环形光子晶体L3微腔,能同时有效利用TE和TM两种偏振光,且L3微腔的TE和TM偏振光Q值分别达到31 000和10 500。晶格参数为周期a=420 nm,外半径R=170 nm,内半径r=100 nm,厚度d=100 nm,其TE与TM偏振光在474 nm处均存在光子带隙。

摘要：提出一种基于液晶可调滤光片(LCTF)与两片液晶可调相位延迟器(LCVR)构成的偏振高光谱成像系统,相对于传统LCTF具有转动部件以及无法获取全部偏振态的特点,本系统能够静态凝视成像并且测量目标完整的Stokes参量。通过对两片LCVR取四组不同延迟组合,构造了一个4×4复原矩阵来获取目标的原始全偏振信息。使用干涉光强法,对两片LCVR分别进行了延迟-电压特性的精确测量;在633nm下验证了全偏振复原算法,通过对误差分析,得到了较好的反演Stokes参数和相应的DoLP与Orient计算值,验证了复原算法的可靠性,可以为全偏振态高光谱遥感成像提供有效的数据。

摘要：为了讨论随机粗糙表面的散射偏振特性随入射条件以及自身表面特征的变化规律,基于斯托克斯-穆勒矩阵变换方法设计搭建了主动偏振光照明的全偏振成像系统,入射光偏振态分别为线偏振光和圆偏振光,在不同入射角度下,对8种不同粗糙度的镍合金表面的散射偏振特性进行了测量,分析了不同成像条件下该金属目标的散射光偏振特性的差异。实验结果表明:同一粗糙表面对圆偏振光的退偏振效应强于线偏振光;圆偏振光入射时,散射光偏振角对入射角和表面粗糙度相比于线偏振光入射时更敏感;另外,目标表面的退偏振效应随着表面粗糙度和入射角的增大而增大。当粗糙度较小时,目标表面的退偏振程度随入射角增大而显著增大;当表面粗糙度增大,该变化趋势逐渐减缓。