换个姿势看新闻,换个态度玩吐槽!— 时时资讯网

页面二维码

扫一扫

分享文章到微信

页面二维码

扫一扫

关注新文阁公众号

分享到:

偏振分光棱镜原理 基于偏振分光棱镜的高精度偏振分光系

2018-02-13 23:42:42 来源:时时资讯 编辑:诗诗

导读:偏振分光棱镜原理书 书第 43 卷 第 12 期 中 国 激 光 Vol.43 , No.122016 年 12 月CHINESEJ OURNALOFLASERSDecember , 2016基于偏振分光棱镜的高精度偏振分光系统罗 敬 1 刘 东 1 徐沛拓 1 白 剑 1 刘 崇 1

当入射光中S光与P光的强度接近时(入射光强度比 珚 V 0 在 0 附近),各个偏振分光系统的反演强度比几乎都等于入射光强度比 珚V 0 。随着S光与P光光强差异的增大,不同偏振分光系统的反演强度比出现较大差异:理想的 PBS能够完全分开入射光中的S光和P光,不存在偏振串扰,故其反演强度比始终等于入射光强度比 珚 V 0 ,仿真结果是一条斜率为1的直线;然而实际上 PBS存在偏振串扰,输出的偏振光强度比无法真实地表征入射光的偏振状态,其反演强度比明显偏离 珚 V 0 ;在PBS出射通道添加偏振片后,其反演强度比则非常接近于 珚 V 0 。1210001 - 3中 国 激 光图 2 偏振分光仿真结果。( a )反演强度比随入射光偏振态的变化曲线;( b )偏振分光误差随入射光偏振态的变化曲线Fig.2 Simulatedresultsofpolarizing beamsplitting. (a ) Relationship betweenretrievedintensity ratioandpolarizationstateofincidentlight ;( b ) relationship betweenpolarizing beamsplitting errorandpolarizationstateofincidentlight偏振分光误差随入射光偏振态的变化曲线如图2 ( b )所示。

从图2 ( b )很容易发现,添加偏振片后,偏振分光误差明显减小;添加偏振片的消光比越大,偏振分光误差越小。该仿真结果与(7 )式的理论计算结果完全一致。从图2 ( b )中还可以看出,入射光中S光与 P光的强度相差越悬殊,即入射光强度比珚V 0 越远离0 ,偏振分光误差越大。实际上,在偏振激光雷达中 [4 , 6 ] ,为了提高探测精度,其发射激光往往是高偏振度的线偏振光(消光比达到105 ),且偏振方向与PBS入射面尽可能对齐(平行或者垂直),因此回波信号中S光与P光的强度相差很大。如果仅采用PBS进行偏振分光,将导致较大的测量误差。因此,减小偏振分光误差对提高偏振激光雷达的探测精度有重要意义。另外需要特别指出的是,当两束线偏振光的强度比 珚 V 0 的绝对值相等,但符号相反时,表示其消光比相同,而偏振方向相差90° 。这两束光经过同一个偏振分光系统之后,得到的偏振分光误差不同。例如,对于由PBS和消光比 E =1000的偏振片构成的偏振分光系统[图2 ( a )和( b )中的粉色曲线],当 珚 V 0 =-50dB和珚V 0 =50dB时,产生的偏振分光误差分别为14%和0.86% 。

产生这一结果的主要原因为:常用的薄膜型PBS都存在0< T s < R p ,即S光形成的偏振串扰会小于 P光形成的偏振串扰。入射光中 P光的比例越高,偏振串扰越严重,偏振分光误差也越大。因此,在偏振激光雷达等光学系统中,应该充分利用PBS的这一特性,尽可能使发射激光的偏振方向垂直于PBS的入射面,从而降低入射光中P光的比例。4 误差分析在前面的计算过程中,假设了偏振片的透光轴与 PBS入射面对齐。通常情况下,可以通过判断透射光强的强弱来调整偏振片的透光轴朝向。然而实际上,偏振片的透光轴与PBS入射面之间依然会存在偏差角ε ,这将影响系统的偏振分光精度。考虑偏差角 ε ,由( 3 )式可得PBS反射通道和透射通道探测器的强度比为IbRIbT= ηR [( I p R p cos2ε + I s R s sin2ε)·T min + ( I s R s cos2ε + I p R p sin2ε)·T max ]η T [(I s T s cos2ε + I p T p sin2ε)·T min + ( I p T p cos2ε + I s T s sin2ε)·T max ], (8 )由(4 )式得到反演强度比为V b = (R p cos2ε + V 0 R s sin2ε ) + ( V 0 R s cos2ε + R p sin2ε)·E(V 0 T s cos2ε + T p sin2ε ) + ( T p cos2ε + V 0 T s sin2ε)·E ·(T s cos2ε + T p sin2ε ) + ( T p cos2ε + T s sin2ε)·E(R p cos2ε + R s sin2ε ) + ( R s cos2ε + R p sin2ε)·E ,(9 )式中 E 为偏振片的消光比,且 E = T max / T min 。

当前栏目:野史秘闻
最新野史秘闻
猜你喜欢
  1. 阁主说
  2. 世说新语
  3. 娱乐八卦
  4. 排行榜
热门新闻
每周热榜
精彩推荐
相关专题