一，概述(shù)
望遠光學係(xì)統(tǒng)由物(wù)鏡，鏡(jìng)組，棱鏡，反射鏡(jìng)，窗口玻(bō)璃及鍍膜(mó)元件組成(chéng)，光路(lù)中透射，反射，鍍(dù)膜(mó)，裝(zhuāng)調(tiáo)應(yīng)力(lì)都(dū)會(huì)引入偏振效(xiào)應，產生相位延遲(chí)，二向(xiàng)衰減(jiǎn)，偏(piān)振串擾與退(tuì)偏現(xiàn)象。傳(chuán)統光度(dù)檢測(cè)僅能(néng)評價成像清(qīng)晰(xī)度，透(tòu)過率(shuài)，無法量化偏振(zhèn)畸(jī)變；穆勒矩陣測量係統可(kě)完整表征(zhēng)光學(xué)係統的4×4穆勒矩陣(zhèn)，全麵(miàn)解(jiě)算(suàn)二向(xiàng)性，相(xiāng)位延遲，退偏度(dù)，偏振(zhèn)耦合(hé)等(děng)參(cān)數(shù)，成為(wéi)望遠(yuǎn)光學係(xì)統偏(piān)振性(xìng)能標定，像質評(píng)估，光學鍍膜(mó)及整機裝調質(zhì)控的核心(xīn)檢測手段(duàn)。
二，望遠光(guāng)學(xué)係(xì)統偏振(zhèn)誤(wù)差來(lái)源(yuán)
光學元件本征偏振：球(qiú)麵透鏡，平(píng)麵棱(léng)鏡(jìng)，反射(shè)鏡(jìng)在(zài)斜入射(shè)下(xià)產生(shēng)偏(piān)振分光與相位(wèi)偏(piān)移；
薄膜(mó)鍍膜(mó)偏振：增透膜，反射(shè)膜對(duì)s光，p光(guāng)具有不同(tóng)反射率與相(xiāng)移，引(yǐn)入二(èr)向色(sè)性；
機(jī)械(xiè)應力雙(shuāng)折(zhē)射(shè)：鏡片夾(jiā)持，鏡框(kuàng)壓(yā)緊，溫度形變產(chǎn)生內應力(lì)，誘(yòu)發人(rén)工雙折射與相位(wèi)延(yán)遲；
光路(lù)非(fēi)理想傳(chuán)輸：多(duō)鏡片級聯，多(duō)次(cì)反(fǎn)射疊(dié)加偏(piān)振畸變(biàn)，造(zào)成(chéng)偏(piān)振態退化，圖像對(duì)比(bǐ)度(dù)下降(jiàng)；
環(huán)境(jìng)工況幹(gān)擾：溫變(biàn)，振(zhèn)動(dòng)導(dǎo)致鏡組微位移(yí)，進一(yī)步加劇偏振參數(shù)漂(piāo)移。
這(zhè)些偏(piān)振缺(quē)陷(xiàn)會造(zào)成望遠係統偏(piān)振(zhèn)成像模糊(hū)，目標識別(bié)失真(zhēn)，偏振導(dǎo)航精度(dù)下(xià)降，遙感探(tàn)測信噪(zào)比降(jiàng)低，必(bì)須(xū)進行定(dìng)量檢(jiǎn)測與評估(gū)。
三(sān)，穆(mù)勒矩陣測量係(xì)統(tǒng)檢(jiǎn)測基本原理(lǐ)
1.穆(mù)勒矩陣(zhèn)表(biǎo)征機理
任意(yì)光(guāng)學係統(tǒng)對(duì)入射偏振光的調製(zhì)作(zuò)用，均(jūn)可由4×4穆(mù)勒矩(jǔ)陣完(wán)整描述(shù)，把入射(shè)斯(sī)托克斯(sī)矢(shǐ)量(liáng)綫(xiàn)性變(biàn)換(huàn)為出射斯托(tuō)克(kè)斯矢(shǐ)量，全(quán)麵包含：
二(èr)向衰減(jiǎn)特(tè)性
雙(shuāng)折射相位延(yán)遲
偏振旋(xuán)轉
退偏(piān)特性(xìng)
無(wú)需假設(shè)光路模型，可(kě)黑(hēi)箱(xiāng)式整體表(biǎo)征望遠整機(jī)偏振(zhèn)特性。
2.係統組(zǔ)成與測(cè)量(liáng)流程
穆勒(lè)矩陣(zhèn)測量係統(tǒng)由偏(piān)振(zhèn)發生單元PSG+待測望遠光學(xué)係統(tǒng)+偏振(zhèn)分(fēn)析單元PSA+光電探(tàn)測(cè)與(yǔ)解算(suàn)軟件(jiàn)構成(chéng)：
PSG生(shēng)成(chéng)多組標準(zhǔn)基(jī)偏振態（綫偏振(zhèn)，圓偏振等）；
偏振光入射望遠光學係(xì)統(tǒng)，經整(zhěng)機光(guāng)路調(tiáo)製；
PSA對出(chū)射光進行偏(piān)振(zhèn)態解(jiě)析采(cǎi)集；
上位機通(tōng)過矩陣(zhèn)求(qiú)解算法，擬(nǐ)合得(dé)到整(zhěng)機(jī)全穆勒矩(jǔ)陣(zhèn)；
反演計(jì)算相(xiāng)位延遲量，消光比，退(tuì)偏度，偏振(zhèn)透射率(shuài)等(děng)關(guān)鍵(jiàn)指(zhǐ)標。
3.測(cè)量技術體(tǐ)製(zhì)
常用(yòng)雙旋轉波片(piàn)法，偏(piān)振態空(kōng)間采樣法(fǎ)，通過(guò)多角度(dù)偏振(zhèn)調(tiáo)製采樣(yàng)，最小二(èr)乘(chéng)擬(nǐ)合求解(jiě)穆勒矩陣，具備寬(kuān)波(bō)段(duàn)，高(gāo)精度(dù)，抗環境(jìng)幹擾優勢。
四，穆(mù)勒(lè)矩(jǔ)陣在望(wàng)遠(yuǎn)係(xì)統中(zhōng)的偏振(zhèn)檢(jiǎn)測(cè)關(guān)鍵(jiàn)應用(yòng)
1.整機(jī)偏振特性全(quán)麵(miàn)標定(dìng)
一(yī)次性(xìng)測出望(wàng)遠係統完(wán)整(zhěng)穆勒矩陣(zhèn)，拆分各偏(piān)振分(fēn)量(liáng)：
振幅二向(xiàng)色性
相位延(yán)遲(chí)量(liáng)
偏(piān)振(zhèn)旋(xuán)轉角(jiǎo)
退偏度
實(shí)現(xiàn)從“定性評價(jià)”到定量(liáng)數值(zhí)指標的檢(jiǎn)測升級。
2.光(guāng)學(xué)鍍膜(mó)與棱鏡(jìng)組件(jiàn)偏振質控
分別(bié)檢(jiǎn)測單個(gè)反(fǎn)射鏡(jìng)，屋脊棱鏡，分光(guāng)棱鏡，鍍膜(mó)窗(chuāng)口(kǒu)的(dí)穆(mù)勒矩(jǔ)陣，評估膜層偏振差(chà)異(yì)，棱鏡(jìng)相位(wèi)畸變(biàn)，為鍍膜(mó)工(gōng)藝(yì)優化(huà)，棱鏡選型(xíng)提(tí)供(gōng)數據(jù)依(yī)據。
3.裝(zhuāng)調應力雙折(zhē)射檢測(cè)
通過穆勒矩(jǔ)陣反演(yǎn)相(xiāng)位(wèi)延(yán)遲分(fēn)布(bù)，直觀檢(jiǎn)出鏡片夾持(chí)應(yīng)力，裝配(pèi)預(yù)應(yīng)力導(dǎo)致(zhì)的雙折(zhē)射缺陷，指(zhǐ)導(dǎo)裝(zhuāng)調(tiáo)工(gōng)藝鬆緊度優化(huà)，降(jiàng)低(dī)人(rén)為(wéi)偏振(zhèn)誤(wù)差。
4.不同(tóng)視(shì)場，不同入(rù)射角偏振檢(jiǎn)測
可(kě)實現軸(zhóu)上，軸外多視(shì)場(cháng)點(diǎn)位(wèi)偏振掃描(miáo)，分(fēn)析斜(xié)入(rù)射下(xià)望遠係(xì)統偏(piān)振畸變(biàn)規律(lǜ)，評估大視場，廣角望(wàng)遠係統(tǒng)的偏(piān)振成(chéng)像一(yī)致性。
5.環境適應性偏振(zhèn)穩定性(xìng)測試
搭配溫箱，振動台，利(lì)用穆勒矩陣測量係統做高低(dī)溫，振動(dòng)前後(hòu)對比檢(jiǎn)測(cè)，評(píng)估工況條(tiáo)件下(xià)望遠光(guāng)學(xué)係統偏(piān)振(zhèn)參(cān)數漂移(yí)量，為戶(hù)外望遠(yuǎn)設備環境可靠(kào)性(xìng)提供檢測依據(jù)。
五(wǔ)，檢測優勢與(yǔ)技(jì)術(shù)價值(zhí)
全參(cān)數表(biǎo)征：一(yī)次(cì)性(xìng)獲(huò)得(dé)完整(zhěng)偏振信息，遠超(chāo)傳統(tǒng)單(dān)一消(xiāo)光比測量；
整機黑(hēi)箱測試：無需(xū)拆(chāi)解(jiě)光(guāng)路(lù)，直接(jiē)檢(jiǎn)測(cè)望(wàng)遠(yuǎn)整機綜合偏振(zhèn)性(xìng)能；
高精度(dù)可溯源(yuán)：偏振解算(suàn)算法(fǎ)成熟，適(shì)合科研研發(fā)，出廠(chǎng)標定，批(pī)次質(zhì)檢；
指導工藝優(yōu)化(huà)：可定位(wèi)鍍膜，棱鏡(jìng)，裝(zhuāng)調，應力等(děng)偏振(zhèn)誤(wù)差(chà)源頭(tóu)；
支(zhī)撐應(yīng)用(yòng)：適配偏振(zhèn)遙感(gǎn)，偏(piān)振(zhèn)導航(háng)，光(guāng)電(diàn)探測，觀瞄望遠(yuǎn)係統的(dí)高精(jīng)度偏振指(zhǐ)標驗收(shōu)。
六，結(jié)語
望(wàng)遠(yuǎn)光學係統的(dí)偏振畸變是(shì)影響成(chéng)像(xiàng)質(zhì)量與(yǔ)光電探測性能的關鍵(jiàn)隱性(xìng)指標，穆勒矩陣測量係(xì)統憑(píng)借全(quán)偏振(zhèn)態表(biǎo)征，整機(jī)無損(sǔn)檢(jiǎn)測，多參(cān)數定(dìng)量(liáng)解算(suàn)的技術優(yōu)勢，可(kě)全麵(miàn)完成望遠光(guāng)學(xué)係(xì)統元件級，組件級，整(zhěng)機(jī)級的(dí)偏(piān)振(zhèn)檢測(cè)與(yǔ)性(xìng)能(néng)評估，為光學設計，鍍膜工藝(yì)，精密(mì)裝調及(jí)產(chǎn)品定(dìng)型驗收提(tí)供(gōng)重要技術(shù)支(zhī)撐(chēng)。
掃(sǎo)碼關(guān)注
歡(huān)迎訪問