偏振度
- 雙編碼快照式光譜偏振成像系統偏振優化方法
分析不同入射光偏振度與波長的系統偏振效應。以系統全視場、全孔徑偏振效應與重建圖像結構相似性（Structural Similarity， SSIM）建立共同評價體系，實現重建圖像不退化的偏振效應優化。搭建光譜偏振成像實驗，獲取偏振優化后光譜偏振成像。本研究可為雙編碼快照式光譜偏振成像系統的多維數據高精度提供理論指導。2 偏振原理2.1 斯托克斯矢量法本文采用斯托克斯矢量法對光譜偏振系統的元件進行建模。斯托克斯矢量法的I，M，C，S四個參量分別為：其中：I是
光學精密工程 2023年22期2023-12-19
- 水下降質圖像的偏振參數分區優化復原
來校正具有較高偏振度的物體的透射率，以恢復具有不同偏振度對象的圖像，該方法的處理時間相較于Huang 等人的方法得到明顯的縮短。范之國等人提出了一種全局參數估計的水下偏振復原方法，解決了人工取景估計參數不佳的問題［13］。2021年，褚金奎等人提出了基于特定偏振態成像的水下圖像去散射方法，該方法使高渾水下偏振度、偏振角圖像質量得到明顯改善［14］。近期劉飛等人通過分析后向散射光的分布，根據偏振信息具有低階特性，通過低秩稀疏矩陣分解估計后向散射光的偏振度和偏
光學精密工程 2023年20期2023-12-04
- 基于Mueller 矩陣的水下偏振成像方法
計算背景散射光偏振度以及背景散射光強度,最后通過光場輻射光衰減模型提取水下場景的目標信息光。Treibitz 等[5]提出了主動水下偏振成像方法,該方法以照明光源輔助,探測和提取目標和后向散射光偏振信息,有效實現了目標信息的重建,提高了成像質量和成像距離,該研究也為水下偏振成像研究奠定了重要基礎。近年來,國內學者也針對水下偏振成像技術開展了深入研究。Huang 等[6]提出水下目標同步清晰成像技術。Han 等[7]解決了水下偏振成像中的前向散射光影響問題,
水下無人系統學報 2023年4期2023-09-08
- 星光成像的大氣影響研究（I）：天空偏振
以及天空背景的偏振度分布預測結果，利用可調偏振器件對透振方向進行實時調節，便可實現對天光背景的有效抑制，增強星敏感器在白天情況下的恒星探測能力。本文是星光成像大氣影響三部分研究（背景輻射、湍流及折射）的第一部分，目標在于構建天空背景偏振分布的數理模型，并針對我國幅員遼闊特點，選取典型地區，不斷獲取測試數據，優化完善我國典型區域天空背景偏振分布的數據模型。首先，通過結合激光雷達的實測數據，獲得典型地區整層大氣粒子的分布特性及散射特性。其次，通過結合大氣矢量輻
光子學報 2023年5期2023-07-03
- 植被偏振特性在葉片水分含量反演中的作用
葉片水平上進行偏振度和水分含量的相關性研究具有重要意義。早期的偏振研究主要是利用偏振計進行測量，采用自然條件下主動光源即太陽光作為入射光線，這就對天氣狀況和太陽位置提出了較高的要求[6]。早期實驗初步證實了玉米冠層后向反射輻射的偏振度會隨水分含量增加而變大。但是，在偏振參數測量時，還需要依據太陽的位置來定義不同的平面來進行不同觀測角度的偏振測量，過程繁瑣，測量波段也有較大限制，不利于進行多波段聯合的偏振光譜分析。在此基礎上，很多研究者又根據菲涅爾公式以及布
科學技術創新 2023年5期2023-03-30
- 多角度探測的不同材質表面偏振特性實驗分析
實驗，表明目標偏振度（degree of polarization,DOP）與復折射率有關[3]。安徽光機所借助地物光譜儀，總結出不同水含量的土壤在不同角度的光譜特性[4]。長春光機所研究了探測天頂角對目標偏振度的影響，還建立了PG 模型來反演粗糙度和折射率[5]。國防科技大學張朝陽等人在草地背景放置各色偽裝涂層來采集它們在不同波段的偏振信息，并指出在雜亂背景環境中發現偽裝目標的最佳探測波段和角度[6]。北京信息科技大學秦緒志、牛春暉等人從微面元理論入手，
應用光學 2023年1期2023-02-19
- 日光誘導葉綠素熒光超光譜探測儀偏振響應抑制與測試
即測試系統殘余偏振度）的影響進行理論分析，建立了“積分球光源+擴束系統+偏振元件”的低殘余偏振度的偏振測試系統，對超光譜探測儀偏振靈敏度進行了測試。測試結果表明，超光譜探測儀偏振度為0.65%，滿足高精度植被熒光探測需求。偏振抑制 偏振靈敏度測試 超光譜 熒光探測 星載成像儀 陸地生態系統碳監測衛星0 引言陸地生態系統碳監測衛星（Terrestrial Ecosystem Carbon Inventory Satellite，TECIS）日光誘導葉綠素熒光
航天返回與遙感 2022年6期2023-01-30
- 非相干疊加光束攜帶C點偶極子的演化特性
判定[21]，偏振度由下式決定[22]:(13)圖1為旁軸情形下自由空間傳輸的C點偶極子光束的S1,2的等位相線圖。其中計算參數λ=1050nm,w0=2mm,s=0.2w0,圖中用白色小圓點(黑色小圓點)表示奇點指數為+1/2或-1/2的C點。由圖1a可見，與(6)式一致，初始平面z=0出現了有由奇點指數為±1/2的C點1和2構成的C點偶極子，這兩個C點對稱的位于(-0.4mm,0mm)和(0.4mm,0mm),其旋向性均為+1，偏振度都是1。由傳輸距離
激光技術 2022年5期2022-09-24
- 粗糙涂層材料的偏振反射特性分析
3-5],例如偏振度、線偏振度、偏振角等,它不僅可以高效地提高探測的精準度,而且相較于傳統的探測方式能夠使“強光弱化”,“弱光強化”,可以有效地提高目標與背景之間的對比度,在目標檢測方面具有更好的效果[6]。粗糙涂層本身的理化特性(如折射率、含水量、表面粗糙度、涂層厚度、涂層層數、消光比等)、入射角、探測角、方位角及光的性質等因素決定了光與其作用后的偏振特性[7-9]。我們通過探究不同因素對偏振特性的影響,可以篩選最優條件下的偏振參量,利用偏振信息可以有效
激光與紅外 2022年4期2022-06-09
- 基于偏振度特征圖的水下裂縫圖像分割算法
，提出一種基于偏振度特征圖[11-12]的裂縫分割算法，以超像素塊為單元進行偏振度特征圖提取，利用偏振度設定區域生長規則，以種子區域為基礎進行區域生長合并，最后根據圖像深度圖確定裂縫區域，以解決因凹陷引起的分割誤判問題。實驗結果表明該算法能有效地解決水下圖像裂縫分割時出現的分割誤判問題，分割算法的靈敏度和特異性較好，裂縫分割的準確度高，裂縫分割結果的特異性和準確度指標均能達到0.9以上，高于現有算法。1 基于超像素塊的偏振度特征圖提取1.1 超像素塊預處理
計算機與現代化 2022年3期2022-04-07
- 生物組織多光譜偏振特性研究
向散射出射后的偏振度整體呈上升趨勢，圓偏光呈下降趨勢，但圓偏光后向散射出射后整體的偏振度要高于線偏光。 表明，圓偏光比線偏光在組織中傳播時具有更好的偏振保持性，更強的傳播能力，更能反映深層組織的生理信息。 該研究可為多光譜偏振生理信息獲取及相關技術提供一定的理論支持。1 理論基礎1.1 組織模型光的散射主要與生物組織復雜的結構特性有關。 不同生物組織的尺寸分布如圖1所示。 常見的組織成分如細胞外液的折射率為1.35～1.36，細胞質是1.36～1.375，
光譜學與光譜分析 2022年4期2022-04-06
- 風速對海面長波紅外偏振度的影響研究
振特性,給出了偏振度計算模型,但是只研究了平靜海面的情況[9]。唐軍武指出,在一定探測角范圍內,可以忽略低風速對海面偏振的影響[10]。COX.C等人根據海面閃光出現的概率實驗給出了海面微面元斜率分布與風速的關系[11],廣泛用于抑制海面耀光和偏振研究[12-13]。景琳通過仿真研究給出風速越大海面的粗糙度越大,且激光主動成像中海面反射的Stokes矢量分布更加發散[14]。柳祎采用微面元理論建立了偏振度計算模型,并研究了目標表面粗糙度對偏振特性的影響[1
激光與紅外 2021年12期2022-01-11
- 光滑物體表面反射光偏振特征分析及反射光分離技術*
部分偏振光，且偏振度不隨物體表面觀測角的變化而變化，利用偏振探測器測量反射光中垂直方向光強分量和平行方向光強分量的比值，實現鏡面反射光和漫反射光的分離。Nayar等[15]提出一種結合顏色信息和偏振信息的偏振成分分解方法，該方法假定不同顏色空間上偏振態是相互獨立的，而漫反射成分位于RGB顏色空間中的線性子空間，同時假設鄰域像素點具有相同的漫反射成分，通過求解相鄰像素點漫反射線性子空間在RGB三維顏色空間上的交點，實現漫反射成分的估計。盡管目前基于偏振特征的
國防科技大學學報 2021年6期2021-12-14
- 光學元件殘余偏振測量方法與裝置
振光成分較強，偏振度通常會高于40%，而目標所處的背景(如泥土、植被)相對粗糙，其輻射或反射光偏振度相對較低，不到10%。人工目標的散射、反射光多為左旋橢圓偏振光，而自然目標多為右旋橢圓偏振光[7-11]。因此，基于偏振光進行目標識別能夠很好地從自然目標中區分出人工目標，在軍事領域具有較大的應用前景。組成光學系統的透鏡、反射鏡、平面鏡等光學元件在一定程度上會引起入射光偏振態的改變，該偏振被稱為光學鏡頭的殘余偏振。殘余偏振與入射光進入光學鏡頭的入射角以及入射
應用光學 2021年6期2021-11-26
- X射線熒光CT成像中熒光產額、退激時間、散射、偏振等關鍵物理問題計算與分析*
,而且入射光線偏振度越高,散射光的微分截面越小,偏振光源將有利于減少康普頓散射噪聲;3) K 層熒光線偏振度為零,而康普頓散射光子在一些散射方向上具有一定線偏振度,因此偏振態的差異可能用于降低康普頓散射噪聲.1 引言X 射線熒光CT(X-ray fluorescence computed tomography,XFCT)是一種針對高原子序數元素的功能成像技術.XFCT 通過探測X 射線與物體內高原子序數元素發生光電效應后產生的XRF 得到物質內該元素的濃度
物理學報 2021年19期2021-11-01
- 一種基于偏振度估計的自適應導航方法*
的影響，尤其是偏振度的解算受影響極大。實際應用中，偏振度雖然不直接用于導航，卻與偏振光敏感器測量精度直接相關。事實上，當偏振度低到一定程度(通常認為小于0.05)時，偏振光敏感器輸出的信噪比會變得極低，此時其測量結果將不再可信[1]。然而現有的偏振光導航方法中，很少考慮到偏振度[1-5]。針對現有的偏振光導航方法對于偏振度的重視不足，為了能夠準確地獲得偏振度，本文提出了一種應用于最大偏振度的“當前”統計模型估計方法，同時應用于導航中?！爱斍啊苯y計模型是我國
航天控制 2021年6期2021-07-28
- 基于偏振成像的低光照強背景噪聲下的目標位姿估計
為信息載體，其偏振度及偏振角等信息相較光強信息具有更高的強度，傳輸距離遠，特別適合在低光照環境中進行傳遞［15］。利用偏振成像技術，可有效提高低光照下的可見度，從而求解運動物體的位姿信息。已有大量研究證明了在大霧和水下等復雜環境中使用偏振成像的優異性［16-22］，偏振成像獲得的圖像更加清晰并且可視距離更遠，極端情況下甚至能恢復出光強圖幾乎看不到的細節。本文提出了一種基于偏振成像的低光照強背景噪聲環境下的物體位姿求解方法，針對設計的四偏振光源目標提出了一種
光學精密工程 2021年4期2021-07-03
- 紫外偏振成像系統定標實驗方法研究
用寬波段大范圍偏振度可調光源對系統進行偏振定標,完成對紫外偏振成像系統的偏振信息誤差校正。1 定標實驗方法研究1.1 定標方法偏振成像系統的定標按照系統工作模式主要分為實驗室定標和在軌定標兩類,實驗室定標通過改變實驗室的條件,對系統的各項參數進行標定,將偏振成像結果進行誤差校正,獲得精度更高的數據[12]。對于偏振成像系統的定標內容包括輻射定標和偏振定標兩部分,其中輻射定標主要是檢測系統的輻射響應誤差并進行校正,是整個系統定標的基礎;偏振定標是對系統探測得
大氣與環境光學學報 2021年2期2021-04-24
- 界面反射光的偏振態分析
光的偏振程度用偏振度來表示[1]其中,I M和I m分別為光通過檢偏器后的光強極大值和光強極小值。這里,IM=IpRp,Im=IsRs代入上式,得為直觀地觀察自然光入射時,界面反射光偏振態的變化情況,下面我們利用MATLAB軟件,模擬分析不同入射條件下反射光偏振度的變化規律。2.1 自然光由光疏介質入射光密介質我們選取三種典型介質:海水、玻璃和單晶硅,其相對折射率依次增加,分別為1.33、1.5和3.42。當自然光從空氣分別入射這三種介質表面時,利用式(1
物理與工程 2021年1期2021-03-19
- 基于微面元理論的“貓眼”目標回波散射偏振特性研究
測目標回波信號偏振度的變化判斷其探測器表面的損傷程度[4]。因此，研究“貓眼”目標回波散射的偏振特性具有十分重要的意義。偏振是光的基本特性之一，光與不同的介質或者同一介質的不同狀態相互作用時，其偏振態都會發生改變[5]。偏振態的改變一方面取決于介質的材料及其表面粗糙度等物理特性，另一方面取決于入射角、觀測角等探測方式的不同。利用偏振探測技術不僅可以獲得被測目標表面的回波強度信息，而且能夠得到傳統探測技術無法獲取的目標表面偏振特性，如偏振度、偏振角等。偏振信
應用光學 2020年5期2020-09-29
- 大氣湍流對光偏振度的影響?
干擾，影響光的偏振度，進而導致系統的性能下降［9～11］。因此，研究各種偏振光在大氣湍流環境中傳輸時偏振態的變化規律，對實現提高應用偏振信息的大氣激光通信系統的性能具有重要的現實意義。2 理論分析在偏振調制激光通信系統中，偏振光在大氣中傳輸時，受大氣環境的影響，偏振度和偏振態都可能發生變化，其最理想的情況是光信號的偏振特性在整個傳輸過程中都不發生改變。當偏振光在大氣中沿z軸傳輸時，在z＞0傳輸截面上的兩點(ρ1，z)和 (ρ2，z)的交叉譜密度矩陣的元素由
艦船電子工程 2020年6期2020-08-06
- 部分偏振光分解的研究①
偽裝物反射光的偏振度差別較大，所以軍事上采用紅外偏振成像技術來識別目標，此外，有線光通信、空間光通信也涉及了偏振光的傳輸[1]。在民用方面，除了我們熟知的3D電影外，現階段對光學系統偏振像差的研究與校準也取得了一定的進展。光波的偏振態有三類：完全偏振光、自然光和部分偏振光，完全偏振光的空間電場矢量隨時間按一定規律在振動，而自然光和部分偏振光電場矢量沒有一定的規律。其中完全偏振光包括線偏振光、圓偏振光和橢圓偏振光，并且部分偏振態是自然界光波存在的最常見的狀態
空間電子技術 2020年5期2020-03-11
- 一種全局參數估計的水下主動偏振去霧算法
將后向散射光的偏振度視為常量，導致復原的水下圖像有可能出現明暗不均的情況。Li[15]在Schechner 的研究基礎上加入圖像增強作為預處理，依然得到了理想的水下去霧圖像，但仍沒有考慮后向散射光偏振度為全局變量這一因素。此外，還有采用圓偏振照明的水下偏振成像去霧技術[16]。為解決現有算法中對參數估計不佳的問題，依據實際課題背景，本文采用主動偏振光進行照明，首先對正交的偏振圖像進行圖像增強預處理，通過分析水下主動偏振成像模型，推導出后向散射光偏振度特征參
應用光學 2020年1期2020-03-05
- 偏振分辨激光誘導擊穿光譜的鋁鐵合金信背比改善效果研究
光偏振態對光譜偏振度的影響不大，并通過阻擋激光散射光后發現探測到的光均含有s偏振光，認為菲涅爾反射是產生偏振的重要原因。Wubetu等[3]對比了時間分辨下的鋁的離散譜和連續譜的偏振度，觀察到在延時200～700 ns時連續譜的偏振度比離散譜的大3～4倍。Nejad等[4]在高能量密度下進行偏振分辨LIBS的鋁合金實驗，觀察到偏振度在不同波長和能量密度上的變化不大，改變入射角和收集角也沒有明顯的偏振度變化，未發現PRLIBS能較好地改善各波長的信背比，認為
光譜學與光譜分析 2020年1期2020-01-08
- 基于偏振度的目標微觀表面偏振特性分析
BRDF 得到偏振度，進而分析偏振度隨材料復折射率、入射角及觀測角度的變化規律，旨在為后續從宏觀層面分析目標幾何形狀、材料、相對位置對目標偏振度的影響提供一定的參考，為后續偏振度反演空間目標的材料、幾何特性提供基礎。2 偏振雙向反射分布函數模型2.1 BRDF模型BRDF（即雙向反射分布函數，全稱bidirectional reflectance distribution function）模型給出了物體表面光散射的空間分布。BRDF的基本概念和物理意義參
微處理機 2019年5期2019-11-06
- 紅外偏振光治療儀偏振度測量方法研究
治療頭輸出光的偏振度都大于等于95%。偏振度是衡量紅外偏振光治療儀治療性能的重要指標。本文闡述了紅外偏振光治療儀輸出光偏振度的測量方法，并測得了各個治療頭的偏振度。1 測量方法偏振度測量方法有直接測量法和調制法兩大類[7-15]。直接測量法采用檢偏器，在不同的透射方向（通常為0°、60°、120°）測量入射光強，計算出目標光的偏振度。該方法原理簡單，但受檢偏器的透過軸方向定位精度、測量偶然性誤差等因素的影響，測量精度一般在2%左右[16]。調制法利用光波的
中國醫療設備 2019年5期2019-06-17
- 耀變體在射電波段的偏振研究*
對同步輻射源的偏振度有一定的作用。偏振的形式可以表示為p∝e-λ4，其中λ為觀測波長[3]。法拉第旋轉量(RM)可能與磁場拓撲結構有關[4-5]，并存在一種特殊的磁場扭曲效應[6-7]。另外，在近期的研究中，文[8]提出了法拉第旋轉量中的湍流特性，推導出了一種p∝e-4/ζ的形式，其中ζ與湍流能級聯的指數有關。一些模擬也表明，湍流可能是耀變體偏振變化的一個原因[8]。近年來，綜合利用統計相關函數研究了三維各向異性磁流體動力學，說明湍流對偏振隨波長變化的影響
天文研究與技術 2019年2期2019-04-19
- 基于偏振信息融合的背景抑制方法評價
一步得出目標的偏振度和偏振角信息。偏振度和偏振角兩者共同構成了對目標偏振特性的完整描述。然而，與紅外強度圖像相比，單一的偏振度或偏振角圖像在提升圖像信雜比方面并無明顯優勢，這不利于復雜背景下紅外目標檢測的實現。在紅外偏振信息處理方面，文獻[10-11]通過對多幅偏振參量圖像進行融合或偽彩色再現，雖在一定程度上增加了圖像的信息量，增強了圖像的視覺效果，但無法達到抑制圖像背景噪聲的目的。因此，本文針對復雜?？毡尘跋碌募t外偏振圖像，提出一種綜合利用偏振度和偏振角
上海航天 2019年1期2019-04-03
- 分振幅型全Stokes同時偏振成像系統波片相位延遲誤差分析*
和球內選取不同偏振度的Stokes矢量作為入射光進行仿真. 結果表明, Stokes矢量測量誤差和偏振度測量誤差均隨著入射光偏振度的增大而增大. 選取入射光偏振度為1時的偏振測量精度評估系統. 為滿足2%的偏振測量精度, 1/2波片相位延遲誤差應在±1.6°內, 1/4波片相位延遲誤差應在±0.5°內. 這對提高系統的偏振測量精度具有重要意義, 為系統設計和研制提供了重要的理論指導.1 引 言偏振是光的一種本質屬性, 偏振信息不僅包含強度信息還包含偏振度、
物理學報 2019年2期2019-03-11
- 多偏振方向對低照度偽裝目標偏振度提取的影響
照度條件下提取偏振度的影響因數等問題是一項有意義的工作。偏振反射特性主要取決于觀測時的照明條件、幾何條件以及目標的本征特性,戶外情形涉及太陽光、天空散射光和反射輻射等因素的綜合影響[5]。偏振度是偏振檢測的一個重要的技術指標,探測器的天頂角、方位角和偏振片的偏振方向等是影響目標偏振檢測的重要因素。趙云升等研究了植物單葉等典型地物的偏振特性,得到了在方位角180°時偏振反射比最大的結果[6]。文獻[7]從工程設計和測角誤差影響的角度,設定偏振方向角度為0°、
激光與紅外 2018年6期2018-07-02
- 大氣能見度對光偏振特性的影響*
2 光學厚度對偏振度均值的影響在蒙特—卡羅仿真實驗中，選用光學厚度在0～4之間進行實驗，每間隔0.2進行一次仿真，統計在不同光學厚度下，上述5種偏振光偏振度均值的變化情況。實驗結果如圖3所示，可以看出:隨著光學厚度的不斷增加，偏振光的偏振度出現了消偏，并且當τ≤0.2時，偏振度下降幅度很大；當0.23以后，偏振度幾乎不變化，偏振度達到飽和狀態。這是因為隨著光學厚度的增加，散射介質的能見度降低，粒子散射增強，改變了原來的偏振特性，導致偏振度整體趨勢逐步降低，
傳感器與微系統 2018年6期2018-06-05
- 偏振光譜的土壤濕度遙感方法實驗研究
m波段，濕度與偏振度呈正比關系； 低濕度的情況下，偏振光譜與土壤濕度相關性不明顯； 此外，不同觀測角對偏振光譜也有影響，如入射角固定為50°，觀測角在20°～60°區間測量時，偏振度隨觀測角增大而增大，且觀測角愈大，偏振度隨濕度的變化愈顯著。土壤濕度； 偏振光譜； 多角度； 偏振遙感引 言土壤濕度監測在水文學、氣象學以及農業科學研究領域具有重要意義。常規的土壤濕度監測以點測量為主，難以實現大面積，實時動態監測。而遙感技術的發展為大面積的土壤濕度實時動態監測
光譜學與光譜分析 2016年5期2016-07-12
- 類地行星偏振特性研究?
表類型和云層的偏振度和反照率隨散射角和相對方位角的變化,然后根據輻射偏振的Stokes參量可疊加特性,求得在90°散射角下,地球整體輻射的偏振度隨自轉的變化.結果發現:影響地球偏振的最大因素是海洋和云層,地球偏振度可以在18.6%到49%之間變化.由于氣候變化導致的云層分布的隨機性使得地球偏振度的變化具有快速多變的特點.揭示的這一特征有助于辨別系外類地行星.行星與衛星:類地行星,行星與衛星:表面,方法:數據分析1 引言類地行星的探測對于我們尋找地外生命,解
天文學報 2016年2期2016-06-27
- 微粗糙基底上多層涂層光散射偏振建模與特性研究
反射涂層目標的偏振度受觀測位置影響， 峰值左側的偏振度較之裸基底增大， 右側反之， 探測不同觀測角下的偏振度可區分無涂層和涂層目標。 不同觀測角和入射波長下， 多層高反射涂層目標的偏振度與涂層層數和涂層光學厚度顯著相關， 層數增加， 多層涂層在鏡反射附近具有去偏作用。 仿真結果符合測量數據， 驗證了多涂層目標散射偏振模型的正確性與合理性， 為實現多涂層目標偏振探測和反射隱身技術提供理論依據。散射； 多層涂層目標； 偏振雙向反射分布函數； 偏振度； 穆勒矩陣
光譜學與光譜分析 2016年3期2016-06-15
- 基于AirMSPI多光譜多角度傳感器的地物偏振特性研究
數據、分析了線偏振度(degree of linear polarization、DOLP)與偏振二向反射因子(polarized bidirectional reflectance factor、pBRF)在470、660和865 nm三個波段、九個探測天頂角的變化規律。研究發現、地物前向散射方向包含大量偏振光、其在入射主平面附近表現出強烈的非朗伯體效應。同時、DOLP與pBRF和入射天頂角及探測天頂角的相對位置有關。DOLP在入射及探測天頂角90°夾角
光譜學與光譜分析 2016年12期2016-06-05
- 損耗型單負材料雙層結構的反射率及偏振度
結構的反射率及偏振度康永強*(山西大同大學 固體物理研究所， 山西 大同 037009)通過傳輸矩陣法，理論研究了損耗型單負材料雙層結構在不同入射角時的反射率和偏振度。結果表明，損耗型單負材料雙層結構不同于常規介電材料，隨著入射角的增大，p分量反射率比s分量的反射率大。隨著損耗(電損耗和磁損耗)的增大，p波的反射率和s波的反射率差異減小，直到重合，偏振度變為0。對于損耗型單負材料雙層結構，當MNG層厚度增大時，偏振度變化幅度減??；而當ENG層厚度增大時，偏
發光學報 2016年3期2016-05-04
- 單色非偏振光透過玻璃堆變為線型偏振光的分析計算與測量
p型線偏振光的偏振度的數值關系，最后通過實驗驗證，給出了它的應用范圍和領域.1 實驗現象的原理描述圖1 單色非偏振光以布儒斯特角入射到單塊玻璃片表面對于入射到界面上的單色非偏振光，可以分解為p型線偏振光(偏振方向與入射面平行的光)和s型線偏振光(偏振方向與入射面垂直的光)，當入射光以布儒斯特角入射到表面上時，將發生反射(產生反射光)與折射(產生透射光)現象，此時反射的光只有s型線偏振光，而透射光中既有s型線偏振光又具有p型線偏振光[2]，圖1表示出了該種現
物理實驗 2015年7期2015-05-07
- 多段Lyot光纖消偏器研究
器光纖段數N與偏振度的數學關系式，得出隨著光纖消偏器段數增加其出射光偏振度有大幅降低的結論。結果表明，4段Lyot消偏器出射光偏振度為普通兩段Lyot消偏器出射光偏振度的1/4,方差從0.0951下降為0.0245。該結果證明了理論的正確性，為實際制作多段Lyot消偏器提供了理論指導。關鍵詞：光纖光學；Lyot光纖消偏器；瓊斯矩陣；多段保偏光纖；偏振度E-mail:ekjzhou@zju.edu.cn引言里奧(Lyot)光纖消偏器能有效地對光實現消偏，因此
激光技術 2015年6期2015-03-22
- 三元波片復合退偏器退偏性能的穆勒矩陣分析
斯參量為:令由偏振度(degree of polarization，DOP)的定義式［10］P可得此時出射光的偏振度為:由(11)式可知，出射光的偏振度與波片的旋轉角度及入射光的偏振方向α有關。為了研究偏振度與角速度的關系，這里令t=1s，(11)式變為:作者用MATLAB軟件進行模擬，出射光的偏振度與波片的旋轉角速度ω及入射光的振動方向α的關系如圖2所示。Fig.2 Relationship between DOP and various paramet
激光技術 2015年4期2015-03-18
- 利用偏振分析的霧天圖像復原
應用價值的目標偏振度圖和傳輸圖。1 光學模型1.1 偏振成像模型當使用斯托克斯向量表示光的偏振態時［14］，光的線偏振度（DoLP）p和偏振角（AOP）α定義為：其中，I、Q和U為斯托克斯向量的前3個分量。光通過線偏振片后強度會發生改變。假設偏振片和選定的參考方向夾角為θ，則通過偏振片后圖像（x，y）處的光強S（x，y，θ）滿足的規律［15－16］如下：通過采集3幅不同角度的偏振圖像帶入（3）式，得到3個獨立的方程構成方程組，可解得I、Q和U。1.2 霧天
合肥工業大學學報（自然科學版） 2015年4期2015-03-11
- 光學教學中的幾個問題
偏振態的分類與偏振度的定義,然后分析一個兩束平行光干涉的問題,最后指出有些教材中關于單縫和多縫夫瑯禾費衍射的振幅公式是不全面的，并給出正確公式.關鍵詞偏振態的分類；偏振度；兩束平行光的干涉；衍射振幅公式本文針對一些教材和某題解中的疏漏進行了分析和疏理，內容涉及光的偏振態的分類與偏振度的定義、兩束平行光的干涉以及單縫和多縫夫瑯禾費衍射的振幅公式.1光的偏振態的分類與偏振度的定義可以證明[1]：任意一束給定的準單色光，都可看成是一束非偏振光(自然光)與一束完全
物理與工程 2015年6期2015-02-02
- 施密特棱鏡偏振特性的研究
棱鏡后分成兩路偏振度相同的部分偏振光，再把兩路部分偏振光各自分解為自然光與橢圓偏振光，發現兩路橢圓偏振光的橢率角相同，方位角不同，由此可知兩路部分偏振光是不相同的。理論和實驗分析均表明，在部分偏振光入射時的偏振度和方位角的關系一定時，出射后兩路部分偏振光中的橢圓偏振光的橢率角相等，方位角不等。關鍵詞： Mueller矩陣； 偏振度； 橢率角； 方位角中圖分類號： O 436.3文獻標志碼： Adoi： 10.3969/j.issn.10055630.201
光學儀器 2014年6期2015-01-22
- 基于反射特性的受原油淋洗劑污染水體光譜特性研究
)和(4)式得偏振度可以表示偏振光在總反射光中所占的比例,其大小在[0,1]之間,可以用公式表示為由于后向散射光的存在,(6)式中的Io在實際測量中變成了I,所以探測器獲取的實際能量計算出來的偏振度值比理論值小,而偏振度大小的變化主要由液體密度的大小與液體內含有懸浮物粒徑的大小來控制.由于不同表面活性劑對原油污染土壤的洗滌程度不同,所以表面活性劑中溶解和漂浮在表面的石油烴等有機物也會不同,這樣就會使散射光有所變化,從而影響偏振度大小.也就是說,洗滌效果越好
四川師范大學學報（自然科學版） 2014年2期2014-08-07
- 高斯-謝爾模型光束通過聚焦光學系統的偏振特性
非偏振光束保持偏振度不變的條件，并給出了通過聚焦光學系統后傳輸平面偏振度實現均勻分布的條件。結果表明，聚焦光學系統中偏振度在焦點位置附近有明顯的起伏變化；焦點位置上的偏振度等于其在自由空間傳輸時的遠場穩定偏振度。該研究對激光傳輸領域具有重要的理論和現實意義。激光光學；偏振特性；交叉譜密度矩陣；高斯-謝爾模型光束；聚焦光學系統引 言1 理論模型假設隨機電磁光束沿著z軸的正方向傳輸，并以ABCD光學系統為傳輸路徑，如圖1所示。Fig.1 Illustratio
激光技術 2014年2期2014-06-23
- 紅外偏振圖像的仿真
獲得各種物體的偏振度建立一個偏振數據庫并進行理論研究論證，再利用K-均值聚類算法對紅外圖像中的物體進行聚類，最后將聚類后的圖像通過計算得到偏振圖像。結果表明，得到的仿真偏振圖像效果很明顯，能夠很好地區分人造物和自然物，從而驗證了仿真算法的可行性。圖像仿真對于更好、更方便地研究物體的偏振特性和建立偏振數據庫有著非常重要的意義。圖像處理；紅外偏振圖像；圖像仿真；偏振數據庫引 言紅外成像的仿真一般是在原始景物紅外輻射分布的基礎上，從時間、空間、光譜和輻射量等方面
激光技術 2014年1期2014-06-23
- 金屬顆粒的光散射模擬
強度函數和散射偏振度的數值計算方法。利用Matlab軟件模擬得到了散射光強度函數和偏振度隨散射角和尺度參量變化的三維圖。模擬結果表明：偏振峰個數隨尺度參量的增大而增多，偏振峰之間的距離隨尺度參量的增大而縮小。這種變化趨勢可以作為檢測金屬顆粒粒徑的理論依據。Mie理論；散射光強度函數；偏振度隨著科學技術的發展，研究和制備的顆粒尺度已達到了納米級，各科研領域都出現了與納米和微米級顆粒相關的技術問題[1-2]。如對煤電企業排放煙塵的檢測，生命科學領域中細胞大小、
湖南工業大學學報 2014年2期2014-05-06
- 基于HSV空間的紅外偏振圖像改進融合算法
色植被的熱紅外偏振度大約為0．5%;巖石與沙土的熱紅外偏振度大約為1%;瀝青混凝土公路的熱紅外偏振度大約為1．7%～3．4%［1］;水體的熱紅外偏振度大約為8%～10%［2］;金屬的熱紅外偏振度大約為2%～7%［3－4］;可以看出，不同目標的熱紅外偏振度存在著可分辨的差異，故可利用紅外偏振技術探測小溫差目標和紅外偽裝目標。紅外偏振成像探測目標的反射輻射和自發輻射的偏振態。由于偏振度圖像、偏振角圖像和原始紅外圖像各有特點，且都包含不同種類的目標信息，故進行圖
激光與紅外 2014年12期2014-03-29
- 一種光譜偏振成像系統設計及應用
得到地物表面的偏振度P和偏振角θ：(3)因此，為了實現對地物偏振成像探測，僅需獲得地物在3個不同偏振方向上的相對光強圖像，然后按照逐像元計算即可得到場景的I、Q和U圖像、偏振度圖像以及偏振角圖像。2 偏振成像系統設計與測試2.1 系統組成圖2為系統結構示意圖，系統由偏振片及其旋轉臺、濾光片及其旋轉臺、CCD以及圖像采集單元組成。采用旋轉偏振片的方式對入射光的偏振狀態進行調制，通過旋轉濾光片進行光譜選擇。偏振片和濾光片輪均安裝在電動旋轉臺上，通過電腦控制2個
應用光學 2014年2期2014-03-27
- 紅外偏振成像系統的成像條件分析
色植被的熱紅外偏振度大約為0．5%;巖石與沙土約為1%;瀝青混凝土公路約為 1．7% ～3．4%［1］;水體約為8% ～10%［2］;金屬的紅外偏振度大約為2% ～7%［3－4］;由以上數據，金屬與大多數自然背景的熱紅外偏振度存在著可分辨的差異。相比傳統的紅外成像，偏振成像在獲取的光波信息、探測方式、系統結構方面有著較大的不同。偏振成像檢測光波中的偏振信息，而非光波的振幅，故可用來探測小溫差目標;偏振成像一般需要采集多幅圖像進行解算，在實時性方面比傳統紅外
激光與紅外 2014年10期2014-03-20
- 自然光在兩種介質分界面上反射和折射時的偏振特性討論
射光和折射光的偏振度，只作簡單的介紹。文章從理論上詳細分析了自然光在分界面上反射光和折射光的偏振特性，并進一步探討了偏振度變化的規律及與介質折射率、光強反射率、透射率和介質層數的關系。［4－5］1 反射光和折射光的偏振度設折射率為n2的均勻介質處于折射率為n1的介質中，自然光以入射角i1入射到上表面，發生兩次反、折射從下表面出射，取N＝1為介質層數。在介質上表面發生反、折射時，入射光、反射光和折射光振幅中各分量的比例關系可由菲涅爾公式［3］給出：圖1 自然
大學物理實驗 2013年3期2013-10-25
- 目標紅外偏振特性的影響因素研究
選用的偏振量有偏振度、偏振角或者某個特征方向的偏振圖像。本文實驗中選用最常用的偏振度作為成像的偏振量。2.2 偏振測量方法由于偏振探測中，圓偏振分量與線偏振分量相比很小，可以不考慮圓偏振分量。此時偏振度稱為線偏振度LDoP，線偏振度的公式也隨之簡化為:紅外偏振測量需要借助包含紅外偏振器件的偏振成像系統。在與X軸的夾角為α的方向上，觀測到的光強為［4］:由式(3)可以看出，公式中包含三個變量S0，S1和S2。求解這三個斯托克斯參量，需要三個方程，因此需要選取
激光與紅外 2013年8期2013-08-18
- 濕度影響下的氣溶膠粒子的偏振特性
究濕度對氣溶膠偏振度的影響，又在單粒子模型基礎上建立了粒子群的濕度偏振模型，分析并比較了3種氣溶膠的單粒子和粒子群在不同相對濕度下的偏振度變化，說明了相對濕度與偏振度的關系。2 氣溶膠濕度偏振模型2.1 單粒子偏振模型入射光在傳播方向上受到氣溶膠粒子的散射作用，會偏離原來的方向并產生偏振光[9]。濕度影響氣溶膠散射的問題可簡化為球形粒子的散射問題，用相對濕度表示大氣濕度大小。當大氣濕度較大時，濕氣溶膠粒子的半徑 rh可由下式得到:其中r0為干氣溶膠粒子半徑
發光學報 2013年5期2013-08-08
- 光譜偏振探測對偽裝網的識別研究
了背景與偽裝網偏振度的變化規律。研究結果表明：自然背景與偽裝網的偏振特性有較大差別，偏振信息可以增強圖像中目標與背景的對比度，提高目標識別的準確率。因此，光譜偏振探測技術可以實現對復雜背景中傳統偽裝目標的有效探測和識別。偽裝網；自然背景；偏振探測；偏振度1 引 言偽裝網通常采用有色涂料模擬自然背景的反射光譜，可近似做到與背景“同譜同色”，從而使其自身較好地藏匿于自然背景中，導致傳統的光強探測手段很難從雜亂的自然背景中實現對偽裝目標的有效探測與識別。近年來，
激光與紅外 2013年11期2013-06-07
- 熱紅外偏振成像的目標探測技術研究*
地物(水除外)偏振度往往較低，而人造目標由于表面的規則性和光滑性等因素，偏振度較強[3]。由于偏振度反應的是不同方向上能量的相對大小，而與進入探測器的能量大小關系不大，因此能在低熱對比度的場景中有效提高探測性能?；诩t外偏振成像技術是近十年來國外發展迅速的新型成像技術，其不僅利用目標景物的輻射強度信息 而且利用目標景物輻射的偏振度信息提高成像系統在復雜背景下目標的探測，具有廣闊的軍用和民用前景。本文利用熱紅外成像儀前加裝可旋轉線偏振片的方法，考察了8～14
計量技術 2013年6期2013-04-24
- 關于自然光在兩種介質分界面上反射和折射時的偏振特性討論
射光和折射光的偏振度，只作簡單的介紹.文獻［3］中利用入射、折射時的光強關系，詳細討論了自然光在介質分界面上折射時的偏振度，并建立了實驗系統進行驗證，實驗表明，折射光偏振度隨入射角的增大而單調增加，布儒斯特角對其沒有影響，并不像基礎光學教材中認為的那樣.另有文獻［4］定量分析了反射光和折射光偏振度與布儒斯特角的關系，以n＝1.56的玻璃介質為例，得到與文獻［3］不同的結果，肯定了有關教科書的結論.本文從理論上詳細分析了自然光在分界面上反射光和折射光的偏振特
物理與工程 2013年4期2013-03-11
- 隨機電磁渦旋光束傳輸過程中斯托克斯參量和偏振度的變化
斯托克斯參量和偏振度的變化楊先才，丁攀峰，王燕飛（華僑大學 信息科學與工程學院，福建 廈門 361021）基于交叉譜密度矩陣理論及其傳輸規律，推導隨機電磁渦旋光束在自由空間中傳輸時的廣義斯托克斯參量和偏振度的公式，分析相干長度對廣義斯托克斯參量和偏振度的影響.研究結果表明：相干長度越長，即相干度越高，光束的渦旋特性越容易保持；隨著相干長度的增加，斯托克斯參量和偏振度增加的比較緩慢；當相干長度遠大于光斑尺寸時，廣義斯托克斯參量和偏振度基本保持不變.電磁渦旋光
華僑大學學報（自然科學版） 2012年1期2012-12-27
- 隨機電磁光束經菲涅耳波帶片衍射后的傳輸特性
光的相干長度、偏振度和菲涅耳波帶片的最大半徑數對光強和偏振度的影響.研究表明：光束的相干特性及菲涅耳波帶片的最大半徑數對聚焦光強會產生影響；偏振度極值的位置在焦點及次焦點附近，并且偏振度極值的位置隨波帶片最大半徑數的變化而變化.菲涅爾波帶片；偏振；隨機電磁光束；衍射；聚焦光強自2003年美國著名光學專家Wolf提出交叉偏振統一理論［1］以來，隨機電磁光束在傳輸過程中的光強、相干度及偏振度變化一直是研究的熱點.例如，Korotkova等［2］研究了隨機電磁光
華僑大學學報（自然科學版） 2011年6期2011-12-27
- 天空偏振光分布的實驗研究
部分偏振光，以偏振度和偏振方位角來描述。為方便對天空的偏振度以及偏振方位角進行描述，建立了天空偏振的模型圖采用地平坐標系［9］。圖1為地平坐標系，S 為太陽，OP 為天空中觀測的方向，Z 為天頂。由Rayleigh 散射理論可知，待測光束的E-矢量振動方向垂直于S、地面觀察點O和天空中觀察方向P 點的所構成的平面。偏振方位角ψ 定義為天空中觀察方向P 點的E-矢量振動方向與過P 點子午線(弧ZP)的夾角。而P 點的E-矢量振動方向垂直于PS，ψ=90° -
兵工學報 2011年4期2011-02-21
- 基于紅外偏振的入射角確定
體表面反射光的偏振度，提出并證明了物體表面形狀可以通過分析偏振度來確定。隨后又成功地運用偏振光源檢測了金屬物體的表面形狀[1]。Schechner等人在分析透明物體表面反射光分布的基礎上，提出了在僅考慮面反射成分情況下可以通過分析偏振度來確定透明物體表面形狀[2]。隨后，Saito等人運用擴展光源裝置照射一個透明物體，并獲得了整個可見表面的表面反射成分。然后通過計算偏振度來確定表面的法線方向[3]。但是，他們的方法存在偏振度與入射角的對應模糊問題。國內顧國
長春理工大學學報（自然科學版） 2010年1期2010-03-16