[发明专利]一种新型液晶偏振调制器及其探测方法

说明书

本发明公开了一种新型液晶偏振调制器及其探测方法，新型液晶偏振调制器包括液晶偏振调制组件，所述液晶偏振调制组件包括扭曲型向列液晶波片、反平行向列液晶波片和线偏振片，所述反平行向列液晶波片设置在扭曲型向列液晶波片和线偏振片之间，所述扭曲型向列液晶波片位于前端；所述扭曲型向列液晶波片的前端面取向膜和后端面取向膜的取向方向均位于探测光入射方向的垂直面；所述反平行向列液晶波片的前端面取向膜和后端面取向膜的取向方向均位于x‑y平面。本发明解决了现有基于两片向列相液晶可调相位延迟器和一片线偏振片所组成的液晶偏振调制模块存在误差源多，调制精度不高的问题。

技术领域

本发明涉及偏振成像技术领域，具体涉及一种新型液晶偏振调制器及其探测方法。

背景技术

高分辨偏振成像设备可以实现偏振成像技术与光强成像技术的优势互补，有效增加光学探测的信息量，完成复杂背景下目标的边界提取和特征识别，实现光学成像的多模态信息融合，使在普通成像系统下“不可见”的目标成为“可见”，在航空遥感探测、农业气象与洪涝应急监测、环保监测、刑侦物证鉴定和目标探测等领域具有重要应用价值和广泛的应用前景。

目前常用偏振调制方式主要由偏振片机械旋转型、分振幅型、分波前型、分焦平面型和电控调制型，其中液晶偏振调制探测技术通过控制加载到液晶可调相位延迟器上的电压即可实现入射光束的偏振状态控制和全斯托克斯偏振参数反演计算，具有体积小、重量轻、功耗低、通光口径大、探测精度高、可移植性强等技术特色，已在材料薄膜缺陷检测、物证鉴定、医疗诊断、星载观测等领域中发挥了重要作用。

目前常用的液晶偏振调制模块主要由两片向列相液晶可调相位延迟器和一片线偏振片所组成。该类偏振调制模块在进行偏振测量和标定时至少会存在着线偏振片快轴方位角、第一片液晶可调相位延迟器的快轴方位角和相位延迟量、第二片液晶可调相位延迟器快轴方位角和相位延迟量等五个误差源。在标定中，误差源很难实现逐一区分，并且标定矩阵参量会存在两种或更多种误差源的混合状态，这样标定出来的数据可能不是唯一解，从而无法达到高精度校准的目的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型液晶偏振调制器及其探测方法，解决现有基于两片向列相液晶可调相位延迟器和一片线偏振片所组成的液晶偏振调制模块存在误差源多，调制精度不高的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种新型液晶偏振调制器，包括液晶偏振调制组件，所述液晶偏振调制组件包括扭曲型向列液晶波片、反平行向列液晶波片和线偏振片，所述反平行向列液晶波片设置在扭曲型向列液晶波片和线偏振片之间，所述扭曲型向列液晶波片位于前端；

所述扭曲型向列液晶波片的前端面取向膜和后端面取向膜的取向方向均位于探测光入射方向的垂直面，扭曲型向列液晶波片的前端面取向膜包括但不限于x方向；扭曲型向列液晶波片的后端面取向膜的取向方向包括但不限于y方向；

所述反平行向列液晶波片的前端面取向膜和后端面取向膜的取向方向均位于x-y平面，且反平行向列液晶波片的前端面取向膜和后端面取向膜的取向方向反平行，所述反平行向列液晶波片的前端面取向膜和后端面取向膜的取向方向包括但不限于x-y平面的45°和135°方向（即当反平行向列液晶波片的前端面取向膜的取向方向为x-y平面的45°方向时，反平行向列液晶波片的后端面取向膜的取向方向为x-y平面的135°方向时；当反平行向列液晶波片的前端面取向膜的取向方向为x-y平面的135°方向时，反平行向列液晶波片的后端面取向膜的取向方向为x-y平面的45°方向时）；

线偏振片位于后端，线偏振片的起偏方向可设置包括但不限于y方向。

本发明的探测光入射方向定义为z方向，测光入射方向的垂直面即为x-y平面，所述前端后端是相对探测光入射方向而言。