传统的狭缝光谱仪创始于1860年，历经了一个多世纪的发展，基本原理一直没有改变，但因为引用了各种新技术和新元件，仪器实现了自动化、光电化和组合连用化，技术指标逐渐提升，改善了许多应用性能。因此在各个科学领域得到了广泛的应用[4]。然而，在开发对星际远红外光谱的研究中，传统的狭缝光谱仪存许多困难，诸如：光源弱、受辐射探测器的灵敏度限制；光谱仪具有狭缝而不能充分利用能量：大气扰动的影响等。这就使得科学家们再次领域不断突破。要求既不降低分辨本领，又能提升仪器的聚光本领成为了光谱仪发展的根本任务。

为了寻找既有狭缝光谱仪的简单性，又有法布里一柏罗干涉光谱仪的大亮度的分光技术，通过不断的研究，光学波段应用了把无线电电子学技术中的选择性调制技术。1988年，美国加里福尼亚技术研究所喷气推进研究室（JPL）完成了一个“哈勃成像迈克尔逊干涉仪”的指标设计。一种更新的光谱仪器—干涉（傅立叶变换）成像光谱仪（IFTS）出现了。成像技术与干涉光谱技术在这个仪器中被结合起来，如同色散型成像光谱仪一样，既成像又可获得每一像元的光谱，但它是利用像元辐射的干涉图与其光谱图之间的傅立叶变换关系，通过利用光电探测技术测量像元辐射的干涉图，利用计算机技术对干涉图进行傅立叶变换来测定和研究物面的光谱分布。其理论虽早在1972年即由AE Potterrj首先提出，但是由于受当时探测器技术等的发展水平限制，有关FITS的研制报道直到1980年才被报道，而探测器阵元数也仅限于42个，是属原理实验性研究[5]。直到出现CCD阵元数很大的阵列探测器后，才使FITS的研制活跃起来并迅速走向实用阶段。

偏振信息是反应光波偏振态的信息，通过探测获取目标光波的偏振态信息既是偏振成像技术。偏振信息可以反映出材料的表面特征、含水量和材料的物理化学特性，比光谱强度和图像信息具有更多的信息量，其应用领域广泛，精度高，具有很大的发展潜力。偏振调制成像的应用主要包括：地表物体遥感探测（机载，星载）、目标检测、大气探测、水下核海面目标探测、天文探测、材料性质与物体特征识别和医学诊断和物证鉴定等方面。从机载、星载的遥感探测到工业显微检测，偏振调制成像技术有着广泛的应用。偏振成像也已经由原来的单一线偏振光探测发展到了全偏振探测，偏振成像的光谱分辨率也逐步提高。根据算法优化设计出的宽波段偏振分析器克服了传统的旋转波片、电机或其他运动部件带来的磨损问题和由于机械运动而导入的振动源问题，消除了机械误差。因此，基于液晶的Stokes参量法测量出偏振特性是完全可行并具有重要研究价值。文献综述随着光的偏振特性和偏振规律不断被人们发现和掌握，偏振测量技术在各个领域的需求与日俱增，例如，在激光通信中，利用偏振激光实现保密与隐身通信；在化学工业里，利用偏振光测量溶液的浓度；在机械工业中，利用偏振光的干涉来分析机件内部应力分布情况；在国防建设中利用偏振制导等。因此对光的偏振调制及测量技术进行深入研究具有重要的意义和广阔的应用前景。

1。2  国内外研究现状

1。3  本论文的主要研究内容

目前，最常用到的偏振成像系统是基于机械旋转的偏振片式类型，该类型偏振成像系统具有较大的视场角，但只能对线偏振光进行探测，并且需要通过机械旋转装置来实现其偏振器件对入射光偏振态的调制，要求相机和旋转器件具有同步性，这种系统对入射光偏振态的调制精度不够高、帧频速度较低，可靠性不高，并且体积较大。因此，系统遥感设备就显得十分迫切。本课题通过对偏振分析器原理的研究，在此基础上研究基于液晶调制的宽波段偏振分析器的设计方法。装置器件选择上为两块铁电液晶相位调制器，两片相位延迟片和一片线偏振器件，相对于偏振片的投射轴而言，每个波片都有一个延迟δ和偏转角θ。通过改变液晶器件的快轴角度或相位延迟量，实现输入光束的全偏振测量；优化过程中本课题采用遗传算法（GA）设计Matlab计算程序。GA模拟群体的演变以便找到问题的最优解，实现偏振态分析器的优化设计。相对于传统的偏振片，基于液晶调制的宽波段偏振分析器具有体积功耗小、重量轻、工作波段宽、传输光的增加、成本更低，搭建和维护设备的复杂性更低的优点。来`自+优-尔^论:文,网www.youerw.com +QQ752018766-