[发明专利]一种二维琼斯矩阵参量的全息测量方法及实施装置

权利要求书

1.一种二维琼斯矩阵参量的全息测量方法，其特征是，包括以下步骤：

(1)采用两个互不相干的光源S1、S2作为测量光源；

(2)从S1和S2发出的光束首先分别通过两个正交光栅CG1和CG2的衍射，然后再通过一个偏振分光镜分成两路：一路为物波光路，另一路为参考光路；

(3)在物波光路中，用一个低通滤波器挡住来自CG1和CG2的衍射光束中的高级衍射光，只让其中的零级衍射光通过作为照明光照射到被测样品上，该照明光包含了两个正交的偏振分量A1和A2，分别来自光源S1和S2；

(4)在参考光路中，用一个四通道偏振空间滤波器先对来自CG1和CG2的衍射光束进行空间滤波，保留其中的四束一级衍射光作为参考光，再通过两组与物波光路中照明光的偏振分量分别成+45度角和－45度角的正交线偏振器使四束参考光变成两两正交的线偏振光；

(5)物波光路中照明光透过被测样品产生的物光和参考光路中的四个偏振参考光通过一个非偏振分光棱镜耦合在记录平面叠加形成包含物波的振幅、相位和偏振信息的强度图样，称为四通道琼斯矩阵全息图；用图像传感器记录所述全息图，对所记录的全息图进行数据处理，得到被测样品的二维琼斯矩阵所有四个参量的复振幅分布。

2.如权利要求1所述的全息测量方法，其特征是，所述步骤(4)中，其具体方法为：在参考光路中，用一个四通道偏振空间滤波器挡住来自CG1和CG2的衍射光束中的零级衍射光，且只让四束一级衍射光R11，R12，R21和R22通过作为记录四通道角分复用全息图的四束参考光，其中两束一级衍射光R11和R12是光源S1通过光栅CG1的一级衍射光，另两束一级衍射光R21和R22则是光源S2通过光栅CG2的一级衍射光；再通过两组与物波光路中照明光的偏振分量A1、A2分别成+45度角和－45角的正交线偏振器使四束参考光变成两两正交的线偏振光。

3.如权利要求1所述的全息测量方法，其特征是，所述步骤(5)中，数据处理过程，包括以下处理步骤：

(I)输入由图像传感器记录的干涉图样，即四通道琼斯矩阵全息图；

(II)计算四通道琼斯矩阵全息图的空间频谱；

(III)从全息图的空间频谱中提取物波和参考波的一组互相关项的频谱信息，再利用二维傅里叶逆变换将其变换到空域；

(IV)确定琼斯矩阵参量。