斯托克斯椭偏仪的非线性最小二乘拟合偏振定标

【摘要】：由于传统的斯托克斯椭偏仪定标方法中入射光源的偏振效应、定标单元中光学元件的制造与装调误差都会降低仪器矩阵的定标精度,从而影响偏振态的测量精度,本文提出了基于非线性最小二乘拟合算法的仪器矩阵偏振定标方法。该方法将描述定标单元的参量和仪器矩阵的所有矩阵元一起作为未知参数,根据偏振光学传输理论建立探测光强与未知参数的函数关系式;然后,基于非线性最小二乘拟合方法拟合实际探测光强随定标单元方位角的变化曲线,进而得到斯托克斯椭偏仪的仪器矩阵。实验中使用该方法和传统方法在500~700nm波段分别定标了KD*P型斯托克斯椭偏仪的仪器矩阵。结果显示,新方法在500~600nm波段获得的斯托克斯参数的总均方根(RMS)偏差为1.6%,较传统定标方法提高约0.5%;波长大于600nm时,由于系统信噪比降低使得新方法的测量精度降为2.4%,但仍然远高于传统方法的测量精度。结果表明,提出的方法简单易行,适用于各种斯托克斯椭偏仪的仪器矩阵定标。

【作者单位】： 中国科学院国家天文台中国科学院太阳活动重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(No.11273034,No.11178005,No.10778723) 空间科学先导专项资助项目(No.XDA04060804-02) 中科院知识创新工程重大方向性项目(No.KJCX2-EW-T07) 国家天文台青年人才基金资助项目(No.O835032002)
【分类号】：TH753.1