| 题名 | 铝反射膜偏振特性的测量方法与实现 |
| 作者 | 夏苏 |
| 答辩日期 | 2021-07-01 |
| 文献子类 | 工程硕士 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 袁沭 ; 曾远辉 |
| 关键词 | 偏振测量 仪器偏振 金属膜偏振特性 Mueller矩阵 反演光学参数 |
| 其他题名 | Measurement Method and Implementation of Polarization Properties of Aluminum Coatings |
| 学位专业 | 光学工程 |
| 英文摘要 | 偏振测量是天理物理研究和太阳物理研究的强大观测手段，利用它我们可以直接获得很多天文目标的重要物理和几何信息，而这些信息是其它观测手段无法获得的。望远镜的仪器偏振效应，即望远镜光学系统对入射偏振信号的改变，是当前高精度天文偏振测量主要面临的技术问题。对于大口径反射望远镜，仪器偏振主要是由金属镜面的反射偏振效应引起。因此，为了能够准确把握金属薄膜的偏振特性，进而对望远镜进行准确的偏振光学设计或建模，并最终消除仪器偏振对偏振测量精度的影响，我们需要在实验室对金属镀膜材料的偏振特性进行精确而全面测量研究。本文介绍了金属膜的光学特性，对光线在金属表面的反射与带介质层的金属膜的结构下的反射模型进行了介绍，并给出了相应求解复反射系数的方法。利用反射系数比把金属膜的光学特性与偏振特性联系在一起。本文对Mueller矩阵椭偏仪与相位调制椭偏仪的结构与测量原理进行了介绍。首先使用系统矩阵有效秩判断测量数据组数是否足够。然后基于条件数与调制效率等度量出发，给出了适合金属膜偏振特性研究的优化配置方法，这种方法可以把所有测量精度都导向关键的元素。最后提出了一种基于多角度多波长偏振测量方法。这种方法可以用过两个光电调制方式对保护铝膜与标准铝膜的Mueller矩阵关键元素进行直接测量，然后在不依赖色散模型以及参数假设的情况下反演光学参数的方法与结果。该方法反演得到的光学参数与传统方法的结果一致。相比于传统方法，该方法获取了更多的偏振特性信息，且自由度更高，能够对偏振特性进行更好的表征。我们发现标准铝膜样品的偏振特性在大角度下是各向异性的，当使用均匀且各向同性的光学模型表征铝涂层的偏振特性时，该模型的适用入射角范围受到限制。但使用测得的光学常数对低入射角度的偏振特性进行预测，预测精度可以达到5e-4以下。 |
| 语种 | 中文 |
| 学科主题 | 机械工程 ; 仪器仪表技术 ; 光学技术与仪器 |
| 页码 | 61 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.ynao.ac.cn/handle/114a53/25509]  |
| 专题 | 天文技术实验室 |
| 作者单位 | 中国科学院云南天文台 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 夏苏. 铝反射膜偏振特性的测量方法与实现[D]. 北京. 中国科学院大学. 2021. |
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