专利摘要

本发明技术方案公开了一种通道型偏振光谱成像仪的偏振辐射标定系统以及方法中，采用积分球作为光源，通过积分球、平行光管、起偏器、可调孔阑、辅助波晶片、精密转台、三维精密调整平台、第一参考光谱辐亮度计和第二参考光谱辐亮度计，可以对通道型偏振光谱成像仪进行高精度的偏振辐射标定。

权利要求

1.一种通道型偏振光谱成像仪的偏振辐射标定系统，其特征在于，所述通道型偏振光谱成像仪包括：在光束传播方向上依次设置的前置镜、第一多级波片、第二多级波片、偏振片、成像镜、狭缝以及光谱成像仪；

所述偏振辐射标定系统包括：积分球、平行光管、起偏器、可调孔阑、辅助波晶片、精密转台、三维精密调整平台、第一参考光谱辐亮度计和第二参考光谱辐亮度计；

所述起偏器可拆卸的安装在所述精密转台上，所述精密转台用于精确控制所述起偏器的通光轴方向；

所述可调孔阑用于控制偏振辐射标定中的光束宽度；

所述辅助波晶片的快轴方向与所述部偏振片的通光轴方向垂直；

所述第一参考光谱辐亮度计放置在所述积分球的出光口处，所述第二参考光谱辐亮度计放置在所述可调孔阑后侧通光口处；

所述积分球、所述平行光管、所述精密转台、所述可调孔阑、所述辅助波晶片、所述第一参考光谱辐亮度计和所述第二参考光谱辐亮度计可拆卸的安装在所述三维精密调整平台上。

2.根据权利要求1所述的偏振辐射标定系统，其特征在于，还包括：

计算机，所述计算机用于通过电机控制所述精密转台和所述三维精密调整平台，以调节入射所述通道型偏振光谱成像仪的光束，还用于对所述通道型偏振光谱成像仪进行可视化操作以及用于数据处理。

3.根据权利要求1所述的偏振辐射标定系统，其特征在于，所述辅助波晶片、所述第一多级波片和所述第二多级波片均为石英晶体。

4.根据权利要求1所述的偏振辐射标定系统，其特征在于，所述第一多级波片和所述第二多级波片的快轴方向之间的夹角为45o，所述第一多级波片的快轴与所述偏振片的通光轴平行。

5.根据权利要求1所述的偏振辐射标定系统，其特征在于，所述狭缝位于所述前置镜和所述成像镜的像面上。

6.一种通道型偏振光谱成像仪的偏振辐射标定方法，其特征在于，所述偏振辐射标定方法采用如权利要求1-5任一项所述的偏振辐射标定系统，对通道型偏振光谱成像仪进行偏振辐射标定，所述偏振辐射标定方法包括：

运用所述积分球、平行光管、起偏器和精密转台产生一束设定偏振态的光束，使起偏器的通光轴方位角不等于0o、90o、180o或270o，通过调节可调孔阑和三维精密调整平台使光束通过辅助波晶片后在通道型偏振光谱成像仪的中心孔径处沿中心视场入射，以标定第一多级波片、第二多级波片和偏振片的方位角误差。

7.根据权利要求6所述的偏振辐射标定方法，其特征在于，还包括：

撤去所述偏振辐射标定系统中的辅助波晶片，运用积分球、平行光管、起偏器和精密转台产生一束0o的线偏振光，通过调节可调孔阑和三维精密调整平台使光束在通道型偏振光谱成像仪的中心孔径处沿中心视场入射，以标定第二多级波片在中心视场的相位因子，并将标定结果作为第二多级波片在全视场下的相位因子。

8.根据权利要求7所述的偏振辐射标定方法，其特征在于，还包括：

运用积分球作为光源，撤去所述偏振辐射标定系统中的平行光管、起偏器、可调孔阑和精密转台，通过调节三维精密调整平台使光均匀充满通道型偏振光谱成像仪的全视场，并使用第一参考光谱辐亮度计实时测取积分球出光口处的光谱强度，用于标定系统的偏振辐射传递系数和前置镜12的二向衰减。

9.根据权利要求7所述的偏振辐射标定方法，其特征在于，还包括：

运用积分球、平行光管、起偏器和精密转台产生一束45o的线偏振光，通过调节可调孔阑和三维精密调整平台使光束在通道型偏振光谱成像仪的中心孔径处沿中心视场入射，使用第二参考光谱辐亮度计实时测取经过可调孔阑后的光谱强度，以标定第一多级波片在中心视场的相位因子；通过精密转台调整起偏器的通光轴方向，产生一束0o的线偏振光，调节三维精密调整平台使光束沿通道型偏振光谱成像仪的不同视场入射，分别标定在不同视场下第一多级波片相对于中心视场的附加相位因子，进一步求得第一多级波片在全视场下的相位因子。

10.根据权利要求7所述的偏振辐射标定方法，其特征在于，还包括：

运用积分球、平行光管、起偏器和精密转台产生一束45o的线偏振光，通过调节三维精密调整平台使光束沿通道型偏振光谱成像仪的不同视场入射，分别标定不同视场下前置镜的相位延迟量。

说明书

技术领域

本发明涉及光学技术领域，更具体的说，涉及一种通道型偏振光谱成像仪的偏振辐射标定系统以及方法。

背景技术

偏振辐射标定技术是偏振光谱成像领域的核心技术，偏振辐射标定是偏振光谱成像仪器定量化应用的基础，其实现方法直接决定着仪器的测量精度。

在偏振光谱成像领域，通道型偏振光谱成像技术(Channeled imaging spectropolarimetry,CISP)作为一种先进的偏振光谱测量技术，可以在宽波段内对目标进行全静态、快照式、全Stokes(斯托克斯)参量测量。通道型偏振光谱成像仪的核心组件是偏振光谱强度调制(Polarimetric Spectral Intensity Modulation,PSIM)模块，该模块主要有两个多级波片和一个偏振片组成，多级波片的快慢轴方向、相位因子以及偏振片的通光轴方向会显著影响仪器的测量结果，因此需要精确标定。对于通道型偏振光谱成像仪器，除PSIM模块外其他光学系统自身的偏振效应会产生虚假信息，从而引入测量误差，该误差与PSIM模块中偏振器件的方位角误差、相位因子误差耦合在一起，为仪器的高精度偏振辐射标定带来了困难。

现有技术实现了通道型偏振光谱成像仪中PSIM模块的标定，但缺点是只标定了多级波片对中心视场光束引入的相位因子，而忽略了相位因子随视场的变化，且未考虑其他光学系统偏振效应对标定过程和测量结果的影响，经过标定后的通道型偏振光谱成像仪的测量精度难以保证，仍不能满足定量化应用的实际需求。

因此，如何对通道型偏振光谱成像仪进行高精度的偏振辐射标定，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明技术方案提供了一种通道型偏振光谱成像仪的偏振辐射标定系统以及方法，可以对通道型偏振光谱成像仪进行高精度的偏振辐射标定。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种通道型偏振光谱成像仪的偏振辐射标定系统，所述通道型偏振光谱成像仪包括：在光束传播方向上依次设置的前置镜、第一多级波片、第二多级波片、偏振片、成像镜、狭缝以及光谱成像仪；

所述偏振辐射标定系统包括：积分球、平行光管、起偏器、可调孔阑、辅助波晶片、精密转台、三维精密调整平台、第一参考光谱辐亮度计和第二参考光谱辐亮度计；

所述起偏器可拆卸的安装在所述精密转台上，所述精密转台用于精确控制所述起偏器的通光轴方向；

所述可调孔阑用于控制偏振辐射标定中的光束宽度；

所述辅助波晶片的快轴方向与所述部偏振片的通光轴方向垂直；

所述第一参考光谱辐亮度计放置在所述积分球的出光口处，所述第二参考光谱辐亮度计放置在所述可调孔阑后侧通光口处；

所述积分球、所述平行光管、所述精密转台、所述可调孔阑、所述辅助波晶片、所述第一参考光谱辐亮度计和所述第二参考光谱辐亮度计可拆卸的安装在所述三维精密调整平台上。

优选的，在上述偏振辐射标定系统中，还包括：

计算机，所述计算机用于通过电机控制所述精密转台和所述三维精密调整平台，以调节入射所述通道型偏振光谱成像仪的光束，还用于对所述通道型偏振光谱成像仪进行可视化操作以及用于数据处理。

优选的，在上述偏振辐射标定系统中，所述辅助波晶片、所述第一多级波片和所述第二多级波片均为石英晶体。

优选的，在上述偏振辐射标定系统中，所述第一多级波片和所述第二多级波片的快轴方向之间的夹角为45°，所述第一多级波片的快轴与所述偏振片的通光轴平行。

优选的，在上述偏振辐射标定系统中，所述狭缝位于所述前置镜和所述成像镜的像面上。

本发明还提供了一种通道型偏振光谱成像仪的偏振辐射标定方法，所述偏振辐射标定方法采用上述任一项所述的偏振辐射标定系统，对通道型偏振光谱成像仪进行偏振辐射标定，所述偏振辐射标定方法包括：

运用所述积分球、平行光管、起偏器和精密转台产生一束设定偏振态的光束，使起偏器的通光轴方位角不等于0°、90°、180°或270°，通过调节可调孔阑和三维精密调整平台使光束通过辅助波晶片后在通道型偏振光谱成像仪的中心孔径处沿中心视场入射，以标定第一多级波片、第二多级波片和偏振片的方位角误差。

优选的，在上述偏振辐射标定方法中，还包括：

撤去所述偏振辐射标定系统中的辅助波晶片，运用积分球、平行光管、起偏器和精密转台产生一束0°的线偏振光，通过调节可调孔阑和三维精密调整平台使光束在通道型偏振光谱成像仪的中心孔径处沿中心视场入射，以标定第二多级波片在中心视场的相位因子，并将标定结果作为第二多级波片在全视场下的相位因子。

优选的，在上述偏振辐射标定方法中，还包括：

运用积分球作为光源，撤去所述偏振辐射标定系统中的平行光管、起偏器、可调孔阑和精密转台，通过调节三维精密调整平台使光均匀充满通道型偏振光谱成像仪的全视场，并使用第一参考光谱辐亮度计实时测取积分球出光口处的光谱强度，用于标定系统的偏振辐射传递系数和前置镜12的二向衰减。

优选的，在上述偏振辐射标定方法中，还包括：

运用积分球、平行光管、起偏器和精密转台产生一束45°的线偏振光，通过调节可调孔阑和三维精密调整平台使光束在通道型偏振光谱成像仪的中心孔径处沿中心视场入射，使用第二参考光谱辐亮度计实时测取经过可调孔阑后的光谱强度，以标定第一多级波片在中心视场的相位因子；通过精密转台调整起偏器的通光轴方向，产生一束0°的线偏振光，调节三维精密调整平台使光束沿通道型偏振光谱成像仪的不同视场入射，分别标定在不同视场下第一多级波片相对于中心视场的附加相位因子，进一步求得第一多级波片在全视场下的相位因子。

优选的，在上述偏振辐射标定方法中，还包括：

运用积分球、平行光管、起偏器和精密转台产生一束45°的线偏振光，通过调节三维精密调整平台使光束沿通道型偏振光谱成像仪的不同视场入射，分别标定不同视场下前置镜的相位延迟量。

通过上述描述可知，本发明技术方案提供的通道型偏振光谱成像仪的偏振辐射标定系统以及方法中，采用积分球作为光源，通过积分球、平行光管、起偏器、可调孔阑、辅助波晶片、精密转台、三维精密调整平台、第一参考光谱辐亮度计和第二参考光谱辐亮度计，可以对通道型偏振光谱成像仪进行高精度的偏振辐射标定。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种通道型偏振光谱成像仪的偏振辐射标定系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种通道型偏振光谱成像仪的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参考图1和图2，图1为本发明实施例提供的一种通道型偏振光谱成像仪的偏振辐射标定系统的结构示意图，图2为本发明实施例提供的一种通道型偏振光谱成像仪的结构示意图。

待标定的通道型偏振光谱成像仪9为一种基于光栅色散原理的通道型偏振光谱成像仪，该通道型偏振光谱成像仪9包括：在光束传播方向上依次设置的前置镜12、第一多级波片13、第二多级波片14、偏振片15、成像镜16、狭缝17以及光谱成像仪18。

所述偏振辐射标定系统包括：积分球1、平行光管2、起偏器3、可调孔阑4、辅助波晶片5、精密转台6、三维精密调整平台7、第一参考光谱辐亮度计10和第二参考光谱辐亮度计11。所述起偏器3可拆卸的安装在所述精密转台6上，所述精密转台6用于精确控制所述起偏器3的通光轴方向。所述可调孔阑4用于控制偏振辐射标定中的光束宽度。所述辅助波晶片5的快轴方向与所述偏振片15的通光轴方向垂直。所述第一参考光谱辐亮度计10放置在所述积分球1的出光口处，所述第二参考光谱辐亮度计11放置在所述可调孔阑4后侧通光口处。所述积分球1、所述平行光管2、所述精密转台6、所述可调孔阑4、所述辅助波晶片5、所述第一参考光谱辐亮度计10和所述第二参考光谱辐亮度计11可拆卸的安装在所述三维精密调整平台7上。

积分球1、平行光管2、起偏器3、可调孔阑4、辅助波晶片5、精密转台6、前置镜12、第一多级波片13、第二多级波片14、偏振片15、成像镜16、狭缝17以及光谱成像仪18位于同一光轴。

如图1所示，还包括：计算机8，所述计算机用于通过电机控制所述精密转台6和所述三维精密调整平台7，以调节入射所述通道型偏振光谱成像仪的光束，还用于对所述通道型偏振光谱成像仪进行可视化操作以及用于数据处理。

本发明是实例所述偏振辐射标定系统中，所述辅助波晶片5、所述第一多级波片13和所述第二多级波片14均为石英晶体。理论上需要设置所述第一多级波片13和所述第二多级波片14的快轴方向之间的夹角为45°，所述第一多级波片13的快轴与所述偏振片15的通光轴平行，但实际中，第一多级波片13、第二多级波片14以及偏振片15的方位角误差难以避免，因此需要通过该偏振辐射标定系统标定以保证通道型偏振光谱成像仪的测量精度。

第一参考光谱辐亮度计10用于测取积分球1出光口处的光谱强度，第二参考光谱辐亮度计11用于测取经过可调孔阑4后窄光束的光谱强度。所述狭缝17位于所述前置镜12和所述成像镜16的像面上，如此，包含待测目标一维空间信息和偏振光谱信息的光束被光谱成像仪18接收，待测目标的另一维空间信息通过推扫方式获取。

本发明另一实施例还提供了一种通道型偏振光谱成像仪的偏振辐射标定方法，该偏振辐射标定方法采用上述实施例所述的偏振辐射标定系统，对通道型偏振光谱成像仪进行偏振辐射标定。

所述偏振辐射标定方法包括：运用所述积分球1、平行光管2、起偏器3和精密转台6产生一束设定偏振态的光束，使起偏器3的通光轴方位角不等于0°、90°、180°或270°，通过调节可调孔阑4和三维精密调整平台7使光束通过辅助波晶片5后在通道型偏振光谱成像仪9的中心孔径处沿中心视场入射，以标定第一多级波片13、第二多级波片14和偏振片15的方位角误差。

可选的，所述偏振辐射标定方法还包括：撤去所述偏振辐射标定系统中的辅助波晶片5，运用积分球1、平行光管2、起偏器3和精密转台6产生一束0°的线偏振光，通过调节可调孔阑4和三维精密调整平台7使光束在通道型偏振光谱成像仪9的中心孔径处沿中心视场入射，以标定第二多级波片14在中心视场的相位因子，并将标定结果作为第二多级波片14在全视场下的相位因子。

可选的，所述偏振辐射标定方法还包括：运用积分球1作为光源，撤去所述偏振辐射标定系统中的平行光管2、起偏器3、可调孔阑4和精密转台6，通过调节三维精密调整平台7使光均匀充满通道型偏振光谱成像仪9的全视场，并使用第一参考光谱辐亮度计10实时测取积分球1出光口处的光谱强度，用于标定系统的偏振辐射传递系数和前置镜12的二向衰减。

可选的，所述偏振辐射标定方法还包括：运用积分球1、平行光管2、起偏器3和精密转台6产生一束45°的线偏振光，通过调节可调孔阑4和三维精密调整平台7使光束在通道型偏振光谱成像仪9的中心孔径处沿中心视场入射，使用第二参考光谱辐亮度计11实时测取经过可调孔阑4后的光谱强度，以标定第一多级波片13在中心视场的相位因子；通过精密转台6调整起偏器3的通光轴方向，产生一束0°的线偏振光，调节三维精密调整平台7使光束沿通道型偏振光谱成像仪9的不同视场入射，分别标定在不同视场下第一多级波片13相对于中心视场的附加相位因子，进一步求得第一多级波片13在全视场下的相位因子。

可选的，所述偏振辐射标定方法还包括：运用积分球1、平行光管2、起偏器3和精密转台6产生一束45°的线偏振光，通过调节三维精密调整平台7使光束沿通道型偏振光谱成像仪9的不同视场入射，分别标定不同视场下前置镜12的相位延迟量。

所述偏振辐射标定方法用于上述偏振辐射标定系统对通道型偏振光谱成像仪9进行高精度的偏振辐射标定。下面对通过所述偏振辐射标定系统执行所述偏振辐射标定方法对通道型偏振光谱成像仪9进行高精度的偏振辐射标定的具体过程进行详细说明。

1.在偏振辐射标定过程中，首先标定第一多级波片13、第二多级波片14以及偏振片15的方位角误差。运用积分球1、平行光管2、起偏器3、可调孔阑4和精密转台6产生一束设定偏振态的窄光束，该光束的偏振态由起偏器3和精密转台6控制，光束宽度由可调孔阑4控制，光束经辅助波晶片5后到达通道型偏振光谱成像仪9，通过三维精密调整平台7使窄光束在待标定系统的中心孔径处沿中心视场入射。以辅助波晶片5的慢轴和快轴分别为x轴和y轴，系统光轴为z轴建立右手坐标系，则到达通道型偏振光谱成像仪9探测器处的光束的斯托克斯矢量 为：

其中，上标0表征中心视场，σ为波数，M_P表示偏振片15的穆勒矩阵， 和 分别表示第二多级波片14、第一多级波片13和辅助波晶片5在中心视场处的穆勒矩阵，ε、θ₂和θ₁分别表示偏振片15、第二多级波片14和第一多级波片13在坐标系xyz下的方位角误差， 和 分别表示第二多级波片14、第一多级波片13和辅助波晶片5对中心视场光束引入的相位因子，S(σ)为积分球1、平行光管2、起偏器3、可调孔阑4和精密转台6产生的光束的斯托克斯矢量。

对通道型偏振光谱成像仪9接收到的光谱经傅里叶逆变换后得到自相关函数C(h)，其表达式为：

其中，h为光程差域的自变量， 和 分别为第一多级波片13、第二多级波片14和辅助波晶片5在中心波数处对中心视场光束引入的光程差， 和 分别为C₁、C₂、C₃、C₄、C₅、C₆、C₇和C₈的共轭通道，各通道所包含被调制信息的表达式为：

C₀＝F^-1[(1/2)S₀(σ)], (3)

其中，S₂₃(σ)＝S₂(σ)+iS₃(σ)，S₀(σ)、S₁(σ)、S₂(σ)和S₃(σ)为光束的斯托克斯参量，每个通道中均包含设定的被调制信息，包括被调制信息的幅值和相位。Γ_n(n＝1...10)的表达式为：

其中，a＝sin(2θ₁)，b＝cos(2θ₁)，c＝sin(2θ₂)，d＝cos(2θ₂)，e＝sin(2ε)和f＝cos(2ε)，方位角误差θ₁、θ₂和ε的符号由通道型偏振光谱成像仪9的装调公差决定，在本发明描述的实施例中，θ₁＞0，θ₂＞0和ε＜0。

运用频域滤波方法分别获取通道C₁，C₃，C₄，C₅，C₆，C₇和C₈的信息并进行傅里叶变换，经过运算后求得第一多级波片13、第二多级波片14以及偏振片15的方位角误差：

其中，

abs表示取绝对值，F表示傅里叶变换。

为防止通道C₁，C₃，C₄，C₅，C₆，C₇和C₈中的任何一项消失，入射偏振光需要满足条件：S₁(σ)≠0以及S₂(σ)≠0或S₃(σ)≠0，这可以通过控制起偏器3的通光轴方向来实现，只要使起偏器3的通光轴方位角不等于0°、90°、180°或270°即可。重要的是，在标定第一多级波片13、第二多级波片14和偏振片15方位角误差的过程中，不需要精确控制起偏器3的通光轴方向，有利于提高标定精度和效率；而且，辅助波晶片5在完成该标定后即可撤去，并不影响待标定系统的正常使用。

2.在标定了第一多级波片13、第二多级波片14和偏振片15的方位角误差以后，为完成通道型偏振光谱成像仪9在全视场下的偏振辐射标定，需要考虑不同视场下光学系统自身的二向衰减、相位延迟量以及第一多级波片13和第二多级波片14引入的相位因子。

在辅助波晶片5被撤去后，以偏振片15的通光轴方向为X轴，垂直于通光轴的方向为Y轴，系统光轴为Z轴建立坐标系，则沿视场j入射到通道型偏振光谱成像仪9探测器处的光束的斯托克斯矢量 为：

其中，上标j表征视场编号， 和 分别表示光谱成像仪18、成像镜16、第二多级波片14、第一多级波片13和前置镜12在视场j处的穆勒矩阵，α₁和α₂分别表示第一多级波片13和第二多级波片14在坐标系XYZ下的方位角误差， 和 分别表示第二多级波片14和第一多级波片13对视场j处的光束引入的相位因子，通过坐标变换可以由ε、θ₁和θ₂的标定值求出α₁和α₂：

α₁＝θ₁-ε, (18)

α₂＝θ₂-ε. (19)

对通道型偏振光谱成像仪9接收到的光谱经傅里叶逆变换后得到自相关函数G^j(h)，其表达式为：

其中， 和 分别为第一多级波片13和第二多级波片14在中心波数处对沿视场j入射的光束引入的光程差， 和 分别为 和 的共轭通道，各通道所包含被调制信息的表达式为：

其中，

A^j(σ)为通道型偏振光谱成像仪9的偏振辐射传递系数，η^j(σ)为光谱成像仪18的探测器在视场j、波数σ对应的像元的响应系数， 和 分别为光谱成像仪18、成像镜16、PSIM模块(包括第一多级波片13、第二多级波片14和偏振片15)和前置镜12的透过率， 和 分别为光谱成像仪18、成像镜16和前置镜12的二向衰减， 为前置镜引入的相位延迟量，包含第一多级波片13和第二多级波片14方位角误差的参数ξ_k(k＝1...9)为：

其中，p＝sin(2α₁)，q＝cos(2α₁)，g＝sin(2α₂)和l＝cos(2α₂)。

分析可知，对通道型偏振光谱成像仪9还需要标定任意视场j下第一多级波片13和第二多级波片14引入的相位因子 和 系统的偏振辐射传递系数A^j(σ)以及前置镜的二向衰减 和相位延迟量 在本发明提出的偏振辐射标定技术中，通过频域滤波获取通道G₁，G₂和G₃的信息并进行傅里叶变换，用于上述参数的标定。

2.1相位因子 的标定

多级波片相位因子 的一般表达式为：

其中，d为多级波片的厚度，n_o(σ)和n_e(σ)为多级波片的寻常光折射率和非寻常光折射率，Φ为入射面和多级波片光轴的相对方位角，β为入射角，在通道型偏振光谱成像仪的设计中，入射角β一般控制在5°以内。

对于第二多级波片14，在通道型偏振光谱成像仪9的全视场下Φ约为45°，根据公式(31)分析可知，入射角度由0°增至5°时，第二多级波片14的相位因子 的变化可以忽略，因此在偏振辐射标定中可以用中心视场的相位因子 代替任意视场j的相位因子 需要说明的是，在本实施例中以多级波片中心视场主光束的相位因子作为多级波片在中心视场的相位因子。

运用积分球1、平行光管2、起偏器3和精密转台6产生一束0°的线偏振光，通过可调孔阑4和三维精密调整平台7使光束在通道型偏振光谱成像仪9的中心孔径处沿中心视场入射，此时，前置镜12的二向衰减D_fore(σ)和相位延迟量 可以忽略，对于0°线偏振光，有S₀(σ)＝S₁(σ)，S₂(σ)＝0和S₃(σ)＝0，由式(21)、(23)和(24)可得：

其中， 和 表示0°线偏振光在通道型偏振光谱成像仪9的中心孔径处沿中心视场入射时获取的通道，A⁰(σ)表示光束在中心孔径处沿中心视场入射时通道型偏振光谱成像仪9的偏振辐射传递系数，联立式(21)和(23)可得：

其中，方位角误差参数ξ₃由方位角误差α₁和α₂的标定结果求出，通过相位解缠运算得出第二多级波片14在中心视场的相位因子 即第二多级波片14在全视场下的相位因子。

2.2偏振辐射传递系数A^j(σ)和二向衰减 的标定

标定偏振辐射传递系数A^j(σ)和二向衰减 时，运用积分球1作为光源，通过调节三维精密调整平台7，使光均匀充满通道型偏振光谱成像仪9的全视场，并用第一参考光谱辐亮度计10监测积分球1出光口处的光谱强度。对于积分球出射的光，可认为S₁(σ)＝0，S₂(σ)＝0和S₃(σ)＝0，则由式(21)和(23)可得：

其中， 和 表示积分球发出的光沿任意视场j入射至通道型偏振光谱成像仪9时获取的通道，联立式(36)和(37)可得：

其中，入射光强度S₀(σ)由第一参考光谱辐亮度计10测得，方位角误差参数ξ₃由方位角误差α₁和α₂的标定结果求出，第二多级波片14的相位因子 使用上述步骤2.1的标定结果。

2.3相位因子 的标定

对于第一多级波片13，在通道型偏振光谱成像仪9的全视场下Φ约为0°，根据公式(31)分析可知，入射角度由0°增至5°时，第一多级波片13的相位因子 发生显著的变化，因此需要对每个视场的相位因子 进行标定。

在本发明提出的偏振辐射标定技术中，分两步标定在任意视场j处第一多级波片13的相位因子 第一步标定第一多级波片13在中心视场的相位因子 第二部标定在第一多级波片13在视场j处相对于中心视场的附加相位因子

为标定相位因子 运用积分球1、平行光管2、起偏器3和精密转台6产生一束45°的线偏振光，通过调节可调孔阑4和三维精密调整平台7使光束在通道型偏振光谱成像仪9的中心孔径处沿中心视场入射，此时，前置镜12的二向衰减D_fore(σ)和相位延迟量 可以忽略，对于45°线偏振光，有S₀(σ)＝S₂(σ)，S₁(σ)＝0和S₃(σ)＝0，由式(21)和(23)可得：

其中， 和 表示45°线偏振光在通道型偏振光谱成像仪9的中心孔径处沿中心视场入射时获取的通道，联立式(40)和(41)可得：

其中，方位角误差参数ξ₆由方位角误差α₁和α₂的标定结果求出，第二多级波片14在中心视场的相位因子 使用上述步骤2.1的标定结果，通过相位解缠运算得出第一多级波片13在中心视场的相位因子

为标定附加相位因子 运用积分球1、平行光管2、起偏器3和精密转台6产生一束0°的线偏振光，通过调节三维精密调整平台7使光束沿通道型偏振光谱成像仪9的任意视场j入射，则由式(24)可得：

其中， 为0°线偏振光沿通道型偏振光谱成像仪9的视场j入射时获取的通道，联立式(34)和(43)可得：

其中，A⁰(σ)可以根据式(32)和第二参考光谱辐亮度计11测得的强度S₀(σ)求出，系统的偏振辐射传递系数A^j(σ)和前置镜12的二向衰减D_fore(σ)使用上述步骤2.2的标定结果。运用相位解缠算法求出附加相位因子 根据式 求出第一多级波片13在视场j的相位因子

通过调节三维精密调整平台7使光束沿不同视场入射通道型偏振光谱成像仪9，对每个视场根据式(42)和(44)处理获取的数据，即可得出第一多级波片13在全视场下的相位因子。

2.4相位延迟量 的标定

运用积分球1、平行光管2、起偏器3和精密转台6产生一束45°的线偏振光，并使其沿通道型偏振光谱成像仪9的任意视场j入射，则由式(21)和(24)可得：

其中， 和 表示45°线偏振光沿通道型偏振光谱成像仪9的视场j入射时获取的通道，联立式(45)和(46)可得：

其中，方位角误差参数ξ₇由方位角误差α₁和α₂的标定结果求出，第一多级波片13和14的相位因子 和 分别使用上述步骤2.3和2.1的标定结果。由于相位延迟量一般满足 所以根据式 直接求得前置镜12在视场j处的相位延迟量

通过调节三维精密调整平台7使45°线偏振光沿不同视场入射通道型偏振光谱成像仪9，对每个视场根据式(47)处理获取的数据，即可得出前置镜12在全视场下的相位延迟量。

在本发明提出的一种通道型偏振光谱成像仪的偏振辐射标定装置及技术中，分别标定了第一多级波片13和14的方位角误差、全视场下第一多级波片13和14的相位因子、前置镜12的二向衰减和相位延迟量以及系统的偏振辐射传递系数，在偏振辐射标定过程中，数据获取以及数据处理方法简单，有利于提高通道型偏振光谱成像仪的标定效率；基于上述参数的标定结果进行目标偏振信息的重构，可以显著降低通道型偏振光谱成像仪的偏振测量误差。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

一种通道型偏振光谱成像仪的偏振辐射标定系统以及方法专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。