偏振探测技术的原理及其应用前景的探究

偏振探测技术的原理及其应用前景的探究

摘要

偏振探测技术是近几年发展起来的新型探测技术，作为一种重要的探测手段，偏振探测具有其他传统的探测手段所没有的特点。本文主要从偏振光的产生及其表示方法，偏振光与物质相互作用的特性，偏振光的偏振信息的检测方法等方面来探讨偏振探测的机理和应用。并着重研究光测弹性术的测量原理，以各向均匀的平板受力为模型，分析偏振光通过受力平板后产生的相位差和干涉现象。通过对干涉现象的分析，结合相关的光学定律，给出应力与应变的测量方法和推导出的计算公式。同时，介绍了偏振探测技术在地物遥感探测、大气探测、水下探测、医学诊断、天文探测目标检测、图像处理和军事等领域的应用。

关键词：应力，应变，偏振，偏振探测，机理，应用

The Principle of Polarization Detection Technology and Its

Application Prospects of Inquiry

ABSTRACT

Polarization detection technology is a new detection technology has developed in recent years, as an important means of detecting, polarization detection with other detection methods are not traditional features. This article from the formation and representation of polarized light, polarized light and material characteristics of the interaction, the polarized light detection methods, and information to explore the mechanism and application of polarization detection. And focus of photoelasticity measurement principle of operation to the plate to force a uniform as a model of polarized light through the force resulting from the phase difference plate and the interference. Through the analysis of interference, combined with related optics law, given the stress and strain measurement methods and formulas are derived. Meanwhile, the introduction of the polarization detection technology in the surface features of remote sensing, atmospheric sounding, underwater detection, medical diagnosis, astronomical detection of target detection, image processing, and military fields.

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KEY WORDS：Stress ，strain ，polarization，polarization detection，mechanism，application

目录

摘要......................................................................... I ABSTRACT...................................................................... II

1 引言 (1)

2 偏振光的分类及其偏振信息的表示方法 (2)

2.1 什么是偏振光 (2)

2.2 偏振光的分类 (2)

2.2.1 自然光 (2)

2.2.2 线偏振光 (2)

2.2.3 部分偏振光 (2)

2.2.4 圆偏振光和椭圆偏振光 (3)

2.3 偏振信息的定量描述 (3)

2.3.1 Jones矢量法[2]： (3)

2.3.2 Stokes参量法 (4)

3 偏振探测原理 (5)

3.1 基本原理 (5)

3.1.1 琼斯矩阵 (5)

3.2.2 斯托克斯参量 (6)

3.2 偏振光的产生 (6)

3.3 偏振光与物质相互作用的特性 (9)

3.3.1 旋光性 (9)

3.3.2 晶体、液体和液晶的电光效应 (10)

3.3.3 光测弹性效应 (11)

3.4 偏振光的检测 (12)

3.4.1 各种偏振光偏振态的检验 (12)

3.4.2 方位角的检测 (12)

3.4.3 斯托克斯参量的测量 (13)

4 光测弹性术中应力和应变的测量原理和方法及计算公式 (15)

4.1 测量原理和方法 (15)

4.1.1 偏振光分解与合成 (15)

4.1.2等倾线消除方法： (17)

4.2 测量装置图： (18)

4.3 应力和型变量的推算（结果） (18)

5 偏振探测的前景及展望 (20)

5.1 地物遥感探测 (20)

5.2 大气探测 (20)

5.3 水下探测 (20)

5.4 天文探测 (21)

5.5 医学诊断 (21)

5. 6 目标检测 (21)

5.7 图像处理 (21)

5.8 军事应用 (22)

致谢 (24)

参考文献 (25)