[实用新型]一种偏振光Stokes参量的选择器

说明书

本实用新型涉及一种偏振光Stokes参量的选择器，包括半波片、电光调制器、沃拉斯顿棱镜、光电转换模块。所述的半波片是可精确旋转的1/2波片，实现对输入偏振光的Q,U参量的旋转，且把参量V反映操作为‑V；所述的电光调制器是Z型LiNbO₃晶体电光调制器，它可以实现把输入偏振光U,V两个参量旋转任意角度；所述的光电转换模块包括两个性能参数相同且串联的光电二极管分别接收来自沃拉斯顿棱镜的垂直分量光束和水平分量光束，转换成为相应的光电流，通过施加±12V电压，获得与选择参量有关的差分剩余电流。本实用新型能够实现在线选择Stokes偏振参量和实时测量，可用于分析光谱的偏振特性、相干光通信的信号识别与解码、Stokes参量成像与人脸识别等技术领域。

技术领域

本实用新型涉及偏振光应用技术领域，尤其涉及一种偏振光Stokes参量的选择器。

背景技术

偏振光包涵着振幅、频率、相位和偏振四个基本属性。每一个基本属性都包含着重要的信息。跟光的强度和波长一样，光的偏振也提供了丰富的信息，有着广泛的应用前景。对任意部分偏振或全偏振光的偏振态可以用Stokes参量进行完全的描述，其优点是I、Q、U、V这4个Stokes参量都具有光强度的量纲，用光学方法实现偏振光的参量选择、分离，通过光电二极管直接转换为光电流，实现高灵敏测量，或者用SiCCD来接收偏振参量，实现Stokes偏振成像。以Stokes 参量为基础的偏振成像和偏振识别技术，近年来发展很快现已成功的应用于卫星周围的大气测量、遥感、地形地貌的高空照相，军事目标识别和雷达成象等系统。在材料结构研究方面，利用物体反射光的偏振性质，可以获取物体的表面粗糙度、几何形状、材质及其结构等特征。在光通信中，利用光的偏振复用技术，对偏振光的载波分量加以编码，实现单光束相干光通信。上述应用都涉及到偏振光的参量选择、分离和转换。为了获取入射光的偏振态信息 S_in＝[I Q U V]^T，需要调节偏振分光的光学系统，进行4次测量。测量方法有: 旋转偏振片方式，固定偏振片加旋转波片方式和固定偏振片加固定可变延迟波片方式。

基于以上的背景下，本实用新型提供了一种把旋转波片与电光相位调制技术有机地结合起来，研制一种快捷、高效的偏振光Stokes参量选择器，它具有共光轴且结构简单、稳定和测量速度快的特点，用来解决现有技术中存在的缺点。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种偏振光Stokes参量选择器。这种选择器把旋转波片与相位调制技术有机地结合起来，实现偏振光Stokes参量的在线选择，可用于光谱偏振测量、相干光通信解码、 Stokes参量成像与人脸识别。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种偏振光Stokes参量的选择器，包括半波片、电光调制器、沃拉斯顿棱镜、光电转换器。所述的半波片是可精确旋转的1/2波片；所述的电光调制器是Z型LiNbO₃电光调制器，先把偏振态输入光的两个分量，经过旋转两个分量轴旋转；所述的沃拉斯顿棱镜把旋转后的分量分解为两个正交的偏振光分量；所述的光电转换器把选择输出光转换成为相应的光电流，经过光电流差分，实现对偏振光Stokes参量的选择；所述的光电转换器的两个光电管性能相同，且等距离地安装地沃拉斯顿棱镜输出端面，零差测量电路中采用屏蔽布线技术。本实用新型能够实现在线选择Stokes 偏振参量和实时测量，可用于光谱偏振测量、相干光通信解码、Stokes参量成像与人脸识别，具有用途广泛，测量速度快等优点，对于偏振光的测量分析和应用意义重大。一种任意光偏振态的Stokes参量选择器，适用于波长为808nm 的偏振光。