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基于连续旋转波片调制的傅里叶解调方法研究

文献类型:期刊论文

作者林哲宇1,2; 徐稚2
刊名天文研究与技术/Astronomical Research & Technology
出版日期2023
关键词偏振测量 偏振调制 偏振解调 傅里叶解调
ISSN号1672-7673
DOI10.14005/j.cnki.issn1672-7673.20230314.001
其他题名Fourier Demodulation of the Continuously Rotating Waveplate Modulation and the Error Analysis
产权排序第1完成单位
英文摘要

本文给出了在连续式旋转波片调制模式下的傅里叶分析的推导过程和解调公式,并利用理论偏振轮廓对公式的准确性进行了验证。分别采用了傅里叶分析和解调矩阵两种解调方法定量模拟了在连续式调制模式下波片的初始方位角误差、旋转定位误差以及探测器曝光过程中时间差占比三个因素对测量精度的影响。主要结论是:(1)简单的傅里叶分析不再适用于连续式调制的结果解调。文中给出的新傅里叶分析方法与解调矩阵方法在进行误差分析时,可以得到基本一致的结果。(2)考虑初始方位角误差引起的影响,我们发现对于线偏振信号来说,采用傅里叶分析和解调矩阵可得到非常一致的结果,而对于圆偏振来说,基于解调矩阵的方法得到的结果误差相对较小。但是两种解调方法都反映出初始方位角误差对圆偏振和线偏振产生的影响是一致,且相对误差的大小与偏振信号本身的强弱有关。初始方位角的误差要求在十几角秒量级才能满足结果的相对误差在10-3量级以下。(3)考虑旋转定位误差引起的影响时,我们发现采用傅里叶分析和解调矩阵得到的结果非常接近。两者同时都显示出旋转定位误差对线偏振信号造成的影响更为明显,且相对误差的大小也与信号的强弱有关。当波片的重复定位精度在10?左右时,对10-2量级的弱偏振信号来说,测量误差也能在10-3的量级左右。从这一点上,我们发现连续式调制模式对波片旋转的定位精度要求要明显高于步进式调制模式。(4)两种解调方法的结果均显示,在连续式调制模式下,波片的调制周期与探测器曝光时长的时间差(△)会造成线偏振信号之间的串扰,即时间差占比(△/T)对线偏振信号造成的影响比对圆偏振信号的影响更为明显。当△/T小于1%时,线偏振信号相对误差达到10-3量级。 

学科主题物理学 ; 光学 ; 天文学 ; 天体物理学 ; 实测天体物理学 ; 天文学其他学科
分类号P161.3
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资助项目国家自然科学基金“2 ; 5米大视场高分辨率太阳望远镜”项目[12127901] ; 国家自然科学基金“NVST望远镜高精度偏振光谱与矢量磁场的测量方法研究”项目[11873901]
语种中文
资助机构国家自然科学基金“2 ; 5米大视场高分辨率太阳望远镜”项目[12127901] ; 国家自然科学基金“NVST望远镜高精度偏振光谱与矢量磁场的测量方法研究”项目[11873901]
版本作者接受稿
源URL[http://ir.ynao.ac.cn/handle/114a53/25864]  
专题云南天文台_光纤阵列太阳光学望远镜研究组
通讯作者徐稚
作者单位1.中国科学院大学
2.中国科学院云南天文台;
推荐引用方式
GB/T 7714
林哲宇,徐稚. 基于连续旋转波片调制的傅里叶解调方法研究[J]. 天文研究与技术/Astronomical Research & Technology,2023.
APA 林哲宇,&徐稚.(2023).基于连续旋转波片调制的傅里叶解调方法研究.天文研究与技术/Astronomical Research & Technology.
MLA 林哲宇,et al."基于连续旋转波片调制的傅里叶解调方法研究".天文研究与技术/Astronomical Research & Technology (2023).

入库方式: OAI收割

来源:云南天文台

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