1.一种基于四分区相位延迟阵列的全光信息获取装置,其特征在于,包括:前置望远系统(1)、四分区相位延迟器组件(2)、偏振片(3)、四面角锥棱镜(4)、Savart偏光镜(5)、检偏器(6)、成像镜(7)和CCD探测器(8);
沿入射光线的主光轴方向,依次设置前置望远系统(1)、四分区相位延迟器组件(2)、偏振片(3)、四面角锥棱镜(4)、Savart偏光镜(5)、检偏器(6)、成像镜(7)和CCD探测器(8);
构建满足右手定则的xyz坐标系,主光轴为Z轴;
所述四分区相位延迟器组件(2)由两组延迟器构成,第一组延迟器(2.1)处于第二组延迟器(2.2)与前置望远系统(1)之间,第一组延迟器(2.1)的快轴方向与x轴的夹角为0°,第二组延迟器(2.2)的快轴方向与x轴正向的夹角为45°。
2.根据权利要求1所述的一种基于四分区相位延迟阵列的全光信息获取装置,其特征在于,所述前置望远系统(1)包括孔径光阑。
3.根据权利要求1所述的一种基于四分区相位延迟阵列的全光信息获取装置,其特征在于,检偏器(6)的透振方向与x轴的夹角为0°。
4.根据权利要求1所述的一种基于四分区相位延迟阵列的全光信息获取装置,其特征在于,成像镜(7)物面设置于Savart偏光镜(5)的后表面。
5.根据权利要求1所述的一种基于四分区相位延迟阵列的全光信息获取装置,其特征在于,CCD探测器(8)的感光面设置于成像镜(7)的物面。
6.一种基于四分区相位延迟阵列的全光信息获取方法,其特征在于,包括以下步骤:入射光准直处理后,通过分光装置分光后得到干涉图,然后通过光谱复原得到一维光谱信息;
入射光准直处理后,通过四分区相位延迟组件对入射Stokes谱进行不同模式的调制,再经过偏振片和四面角锥棱镜将调制后的光线调整成四束偏振光,四束偏振光分别穿过分光干涉仪,最后由成像镜汇聚在CCD探测器上,形成四幅干涉图像,经反演得到不同调制模式下的S0′谱,最终求解获得入射光的所有Stokes参量。
7.根据权利要求6所述的一种基于四分区相位延迟阵列的全光信息获取方法,其特征在于,分光装置采用Savart偏光镜。
8.根据权利要求7所述的一种基于四分区相位延迟阵列的全光信息获取方法,其特征在于,构建满足右手定则的xyz坐标系,主光轴为Z轴;所述四分区相位延迟器组件由两组延迟器构成,第一组延迟器处于第二组延迟器与前置望远系统之间,第一组延迟器的快轴方向与x轴的夹角为0°,第二组延迟器的快轴方向与x轴的夹角为45°。
9.根据权利要求8所述的一种基于四分区相位延迟阵列的全光信息获取方法,其特征在于,只考虑入射光S0分量的调制情况,入射光经过四个不同角度的延迟器及线偏振器组合后S0变为S0′,表达式为:式中:S0为入射光束总能量,S1为0°方向线偏振光与90°方向线偏振光强度之差,S2为
45°方向线偏振光与135°方向线偏振光强度之差,S3为右旋圆偏振光与左旋圆偏振光强度之差,σ为波数, 分别为相位延迟组件的相位延迟;
四分区延迟组件两板R1和R2的相位分别满足下式情况时:
分别得到四个S0′值:
其中:α=2πB(σ)dασ和β=2πB(σ)dβσ,且B(σ)=|ne-no|为相位延迟器的折射率,dα和dβ分别为相位延迟器R1和R2的厚度;
由调制后的S0′(1)、S0′(2)、S0′(3)和S0′(4)四种光谱复原出目标光源的全部Stokes参量:
10.根据权利要求7所述的一种基于四分区相位延迟阵列的全光信息获取方法,其特征在于,在CCD的不同区域上分别得到调制谱S0′(1)、S0′(2)、S0′(3)、S0′(4)的干涉图为:式中: 且由Savart偏光镜产生的光程差表示为:
其中:h为两板厚度,i为入射角,ω为入射面与左板主平面之间的夹角;
由傅里叶变换光谱学原理,可通过获得的4幅干涉图复原出S0′(1)、S0′(2)、S0′(3)、S0′(4),进而通过解调获得入射光的全部Stokes矢量谱。