專利名稱：：標準二向色性偏振度光源的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及偏振光技術，具體指一種標準二向色性偏振度光源，它為二向色性偏振光譜儀器偏振定標提供標準定標光源。技術背景眾所周知，光譜探測己經(jīng)成為物質(zhì)識別的一個被廣泛應用的探測手段。除了物質(zhì)的光譜特征可以作為有效的遙感手段外，國內(nèi)外大量實驗還顯示了偏振遙感在遙感中的巨大潛力和應用前景。物質(zhì)表面的反射所造成的偏振特性取決于其表面的固有屬性，如其結構特征、介質(zhì)特性、粗糙度、光照方向、觀察角等條件。沙和土壤、巖石、植被、水面、人造物等，均可能產(chǎn)生不同的偏振效應。二向色性偏振探測是一種有效可行的偏振遙感探測，通過觀測入射光的水平偏振光和垂直偏振光來對物質(zhì)進行特性觀測和識別。早在1984年，美國Johnson空間中心就在航天飛機上利用一對視場配準的同步Hassleblad相機分別獲得密西西比河流域靠近新馬德里的地物的垂直和水平偏振圖像，通過軟件得到了偏振等高圖，并根據(jù)典型地物的已知的偏振度曲線，對地物進行了有效的識別和分類。為了能夠?qū)Χ蛏云駜x器進行偏振度定標，人們一直致力于二色性偏振度標準源產(chǎn)生裝置的研制。目前主要使用玻板反射的方式產(chǎn)生，根據(jù)菲涅爾公式，光在兩個透明介質(zhì)分界面上的垂直分量反射率與水平分量反射率不同，并隨著光線入射角的變化而變化，因此通過旋轉光源或玻板來改變光線入射角，從而得到不同二向色性偏振度的標準源。但這種方法只能用于單波長的光源，且結構較為復雜，無法滿足寬光譜情況下偏振度的定標的需求。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的在于提供標準二向色性偏振度光源，解決二向色性偏振儀器的寬光譜偏振定標問題，提高儀器二向色性偏振度測量的準確度。本發(fā)明標準二向色性偏振度光源由面發(fā)光源1、起偏器2、步進電機3組成。面發(fā)光源1產(chǎn)生隨機偏振的均勻散射光，對于可見光波段，它可以采用積分球，對于紅外波段，它可以采用黑體；起偏器2將面發(fā)光源1發(fā)出的隨機偏振光轉換成線偏振光，步進電機3旋轉帶動起偏器2產(chǎn)生二向色性偏振度準確可調(diào)的光源系統(tǒng)。本發(fā)明標準二向色性偏振度光源工作原理為面發(fā)光源1通過起偏器2后，輸出一個與起偏器2偏振化方向相同的線偏振光，如其光強為I，起偏器2的極化方向與光軸成e角，則輸出光的偏振度為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>由公式l可知通過步進電機3帶動起偏器2旋轉，即可產(chǎn)生一系列二向色性偏振度已知的偏振光源。假設產(chǎn)生二向色性偏振度間隔不大于0.01的偏振光源，對應e二45deg時需要轉動的角度最小，則可得定標系統(tǒng)的最小步進角為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>由公式2可得6=0.286deg。起偏器2的極化方向與光軸之間的初始角度，可以通過起偏器2上的刻度進行調(diào)節(jié)，精度應達到0.02度，從而使其對偏振度誤差的影響可以忽略不計。本發(fā)明的特點(1)產(chǎn)生高精度標準二向色性偏振光源，有效解決二向色性偏振光譜儀器的偏振定標問題，結構簡單。(2)能夠根據(jù)實際儀器定標需求，靈活地選擇線偏振光偏振角變化間隔。圖1是本發(fā)明裝置結構示意圖；圖中1——面發(fā)光源；2——起偏器；3——步進電機。具體實施方式下面根據(jù)圖1的結構裝置圖給出本發(fā)明一個較好實施例，用以說明本發(fā)明的結構特征和實施方法，而不是用來限定本發(fā)明的范圍。，本實施方案中待定標儀器為可見波段二向色性偏振光譜儀。主要技術指標如下*光譜范圍750850nm*光譜分辨率<10nm*視場角r二向色性偏振定標系統(tǒng)包括如下幾個部分1)面發(fā)光源l在本實施方案中選擇積分球作為面源發(fā)光體，其直徑900mm，開孔240mm，球內(nèi)8只250W石英溴鎢燈，峰值輻亮度2.46E-5w/cm2Srnm(960-970nm)。內(nèi)壁涂復多層BaS04和F4混合漫反射材料。積分球的輸出輻亮度曲線Z(A)，通過精確輻射標準傳遞，給出了八級絕對光譜輻表ll<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>2)起偏器2可以根據(jù)儀器的工作波段、口徑大小等進行選擇，本實施例采用Newport公司10P109AR.16起偏器，并配以與其相配套的支架。該起偏器具有非常高的起偏特性，抑制比可達10000:1，口徑約為20mra，視場角可達15°，波段覆蓋為740nm-860nm。3)步進電機3步進電機采用德國百格拉公司的VRDM364/50LHA型步進電機，其每轉步數(shù)最高可達10000步/轉，VRDM364電機在出廠時已自帶驅(qū)動器D921步進電機的速度和方向利用Microchip的P工C16F84單片機進行控制。利用傳動裝置，可根據(jù)需要設置電機的轉動角度，從而改變光源的線偏振角。權利要求1.一種標準二向色性偏振度光源，它由面發(fā)光源(1)、起偏器(2)和步進電機(3)組成，其特征在于起偏器(2)將面發(fā)光源(1)發(fā)出的隨機偏振光轉換成線偏振光，步進電機(3)帶動起偏器(2)旋轉從而產(chǎn)生二向色性偏振度準確可調(diào)的標準光源。2.根據(jù)權利要求1所述的一種標準二向色性偏振度光源，其特征在于所說的面發(fā)光源(1)在可見光波段采用積分球，在紅外波段采用黑體。3.根據(jù)權利要求1所述的一種標準二向色性偏振度光源，其特征在于所說的起偏器(2)是光學偏振片，其極化方向與光軸之間初始角度的調(diào)整精度優(yōu)于0.02°。4.根據(jù)權利要求1所述的一種標準二向色性偏振度光源，其特征在于所說的步進電機(3)的最小步進角小于0.286°。全文摘要本發(fā)明公開了一種標準二向色性偏振度光源，它為二向色性偏振光譜儀器偏振定標提供標準定標光源，用以消除儀器本身光學系統(tǒng)對入射光水平偏振和垂直偏振光的影響，從而能夠定量化的進行二向色性偏振度測量。本發(fā)明標準二色性偏振度光源由面發(fā)光源、起偏器和步進電機組成，步進電機帶動起偏器旋轉，使起偏器的極化方向與光軸之間的角度發(fā)生變化，從而獲得一系列不同的偏振度可知的標準偏振光源。文檔編號G01N21/19GK101251476SQ20081003532公開日2008年8月27日申請日期2008年3月28日優(yōu)先權日2008年3月28日發(fā)明者何志平,穎林,王建宇,嶸舒,薛永祺,龔玉梅申請人:中國科學院上海技術物理研究所