| 题名 | 偏振分析器的高精度偏振定标方法研究及其应用 |
| 答辩日期 | 2013 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 导师 | 邓元勇 |
| 关键词 | 偏振定标 偏振分析器 偏振响应矩阵 Mueller矩阵椭偏仪 |
| 学位专业 | 博士 ; 天文技术与方法 |
| 中文摘要 | 偏振测量是天文学家们了解天体的物理状况、研究天体辐射机制和天体辐射经过的介质特性等的必要手段。偏振分析器作为望远镜系统偏振测量的核心部件，其研制精度直接影响望远镜的偏振测量精度。随着天文研究的日益深入，天文学家们要求望远镜拥有更高的偏振测量精度。尤其在太阳物理领域，新一代的太阳磁场望远镜都有非常高的偏振精度要求，例如美国正在研制的先进技术太阳望远镜(ATST)要求偏振测量精度达到5*10^(-4)Ic，我国正在预研的深空太阳天文台(DSO)和中国巨型太阳望远镜(CGST)要求达到2*10^(-4) Ic。 如此高的偏振测量精度要求，偏振分析器本身的制造精度已经很难满足，而是需要对其进行高精度偏振定标来实现。因此，对高精度偏振定标方法的研究成为目前国际太阳偏振观测仪器的热点问题。 本论文的目的是通过分析论证，确定本课题应用的高精度偏振定标方法，并以此建立相应的实验测试系统，获取实验结果，为我国高偏振精度的DSO和CGST望远镜的研制积累验验和技术。本论文围绕偏振分析器的高精度定标工作展开，主要内容和创新成果如下： 1. 高精度偏振定标方法的研究 设计了多点偏振定标方案和非线性拟合偏振定标方案，多点偏振定标方案综合了传统的四点定标法和E-P定标法的优点，非线性拟合定标方案基本不依赖于拟合初值的选择，应用性强；而且，根据CGST的偏振测量精度要求，分析比较了各种误差因素对两种定标方案的影响，给出了误差源的可容忍误差范围。 2. 高精度偏振实验系统的建立 建立了偏振分析器的偏振定标系统，突破了偏振分析器同步采集的关键技术，实现了Labview的自动化控制；实验比较了两种定标方案的测量结果，实验表明，非线性拟合定标法优于多点定标，偏振定标精度达到1.2*10^(-3) Ic。 3. 高精度偏振定标方法的应用 （1） 开展了波片相位延迟的自校准测量方法研究，首次通过求解系统的非线性方程避免了旋转波片的相位延迟误差影响；建立了实验测量系统，相位延迟测量精度在0.04o以内； （2） 开展了偏振元件Mueller矩阵的非线性拟合测量方法研究，首次利用非线性拟合方法实现了Mueller矩阵的测量，避免了传统测量方法中波片的方位角和相位延迟定标不准确引起的测量误差；建立了Mueller矩阵椭偏仪系统，Mueller测量精度在0.01以内。 4. COSMO项目K冕仪的偏振分析器的理论设计和测量 对在研的国际最大的日冕仪项目COSMO中K冕仪的偏振分析器进行了理论设计和测量。基于偏振测量效率分析，利用偏振光传输理论设计了“Stokes definition”型线偏振偏振分析器；并研制了两组偏振分析器，测量得到它们在观测模式(I,Q,U)的偏振效率分别为(99%,70%,72%)和(99%,67%,71%)，接近于理想值。 偏振分析器的高精度偏振定标研究不仅填补了我国太阳望远镜高精度偏振定标的空白，而且可以扩展应用到其他天文研究乃至精密偏振光学测量领域，对于提高我国在偏振测量领域的国际学术地位和望远镜的偏振观测水平具有极为重要的学术意义和应用价值。 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://202.127.2.71:8080/handle/181331/11317]  |
| 专题 | 上海技术物理研究所_全文传递文献库_qwcd 学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | . 偏振分析器的高精度偏振定标方法研究及其应用[D]. 中国科学院研究生院. 2013. |
| 个性服务 |
| 查看访问统计 |
| 相关权益政策 |
| 暂无数据 |
| 收藏/分享 |
除非特别说明，本系统中所有内容都受版权保护，并保留所有权利。
修改评论