相位延迟-电压曲线的精确标定是向列型液晶可变相位延迟器能否实现高精度偏振测量的关键。为了提高液晶相位延迟的测量精度, 建立了一套精确高效的自动测量系统。首先, 提出了一种新的测量方法, 该方法综合了光强法、索累补偿器法以及等偏离测量技术, 可以解决现有方法测量精度低或效率低的问题。在此基础上建立了测量系统, 并利用Labview技术实现了系统的自动化测量, 进一步缩短了测量时间。最后, 对系统的测量误差、重复精度以及工作效率进行了实验验证。实验结果表明, 系统延迟测量误差小于0.057 5％λ, 重复精度小于0.019 7％λ, 可在30 min内完成100个延迟采样点的自动化测量。该系统适用于可见光范围内液晶可变延迟器相位延迟-电压曲线的精确标定。

液晶相位可变延迟器(LCVR)是一种利用液晶电控双折射效应进行工作的波片,通过改变电场来改变入射光的相位, 因其相位延迟与电压、波长、温度等因素有关,使用前需要进行严格的标定。针对LCVR的标定,提出了一种基于Stokes矢量测量的LCVR标定方法,建立了系 统Stokes矢量与LCVR相位延迟量之间的函数关系,通过偏振态测量仪测量待测系统出射光的Stokes矢量,进而求解出LCVR的相位延迟量。通过与光强法进行 对比分析,验证了Stokes矢量法的正确性,并且,较之光强法测量更加简便,系统不再需要检偏器,避免了透光轴校准和光强值测量带来的误差；最后分析了电压、 入射光的偏振角度、入射光波长,以及温度等对LCVR 相位延迟量的影响。

为实现低对比度、复杂背景下隐蔽目标的探测，搭建了双液晶相位可变延迟器(LCVR)的分时全偏振成像系统，提出了基于最小2-范数条件数的系统中2个LCVR相位延迟量控制的最优化组合方案。为探测隐蔽目标的真实偏振状态，在该组合方案设置下标定得到了系统仪器矩阵，并对隐藏于树阴下的绿色涂层目标进行了野外成像实验。实验结果表明，普通强度图像中目标与背景的对比度几乎为零，而经反演得到的S0图像中目标与背景对比度为0.2525，结果进一步证明，该分时偏振成像系统可以有效地实现复杂背景下低对比度目标的探测。

为了快速准确地获取液晶可变相位延迟器(liquid crystal variable retarder, LCVR)在不同波长时的相位延迟特性,根据LCVR双折射效应、透射光光强的斯托克斯矢量与相位延迟关系, 采用光强法测量LCVR相位延迟特性, 即将LCVR相位延迟特性的测量转换为对透射光光强与LCVR驱动电压的测量。设计了基于托克斯矢量与穆勒矩阵的LCVR相位延迟特性测量系统, 该系统能实时、准确地自动测量LCVR相位延迟特性。而且, 利用Labview软件平台实现了系统控制、数据处理、界面显示和报表生成功能的一体化, 采用最小二乘法对相位延迟特性曲线进行拟合。实验结果表明: 该系统测量误差小于1%, 能够准确地测量LCVR的相位延迟特性, 符合科研与工业领域的需求, 因此具有广泛应用前景。

为了克服以往晶体旋光率测量方法存在误差大、精度低、实用性差等不足,提出了一种基于液晶相位可变延迟器(LCVR)的石英晶体旋光率测量方法.改变液晶相位可变延迟器所加驱动电压,精确控制液晶相位延迟量,对偏振光进行调制.通过偏振光调制法测量斯托克斯(Stokes)参量,从而实时、准确地测量石英晶体旋光率.采用PIN 光电二极管对偏振光信号进行探测,经光电变换后利用信号调理电路实现信号采集.将采集到的数据进行处理并显示.实验结果表明,该方法的测量精度为0.57%.

现有利用液晶相位可变延迟器(LCVR)和声光可调谐滤光器(AOTF)的偏振测量方法较为繁琐,故提出了一种光谱偏振测量新策略,去除了机械运动,并且相位延迟量的选取从四组减少为两组.采用两个LCVR和一个AOTF,通过两个相同型号探测器分别测量±1级衍射光,实现光谱偏振测量.电脑控制LCVR和AOTF的驱动系统分别实现所需相位延迟量和波长选择,通过扫描射频驱动整个频段得到被测光的光谱信息.叙述了方法的具体原理,分析了AOTF的偏振模型,通过理论计算LCVR和AOTF的Muller矩阵,推导出了相应的斯托克斯(Stokes)矢量中的I,Q,U的测量公式.分析并仿真了相位延迟量微小偏差对整个系统测量误差的影响,结果显示相位延迟量在±π/100范围内相对误差<3%.实验验证了测量系统的可行性和准确性,测量误差总体<6%.为偏振测量提供了一种简单可行且精度较高的新方法,具有重要的应用价值.

为获得目标和场景的偏振信息，提高目标识别和地物探测的准确度，设计了基于液晶相位可变延迟器 (LCVR)和声光可调滤波器 (AOTF)的高光谱偏振成像探测系统。首先介绍了偏振成像探测的原理，然后给出了探测系统的结构，并对其光学系统的各元件进行了合理的参数分配，最后利用编制的信息处理软件对系统采集的高光谱偏振图像进行了处理，处理结果能够反映出目标的光谱特性和偏振特性，对于复杂背景下的目标探测与识别具有重要的应用价值。

提出一种新型全偏振多谱段成像系统, 将液晶相位可变延迟器LCVR应用于全偏振成像技术, 在可见-近红外波段上可快速实现光的全偏振态的精确调制。 系统由光学镜头、 LCVR、 偏振片、 滤波片和CCD探测器组成。 文章首先介绍了系统结构、 工作原理和光学设计, 并提出了适合本系统的偏振定标方法, 建立了偏振定标系统, 实现了利用较小面积的偏振源对系统进行高精度偏振定标； 再利用该成像系统进行了室外试验, 获取了全偏振光谱图像, 所获取的图像有较高的空间分辨率和光谱分辨率, 最后对图像进行初步的数据处理, 得到了被测物的偏振度图像。 试验验证了该成像系统的全偏振多谱段数据成像获取能力,成像数据可应用于目标识别、 目标分类等方面的分析。

为了能够测量带有补偿器的液晶相位可变延迟器(LCVR)在不同电压值下的相位延迟,提出了一种基于斯托克斯矢量和穆勒矩阵的测量方法。在可见光范围内6个波长下实验测量了LCVR在2 kHz方波、0~10 V电压下的相位延迟。结果表明,LCVR具有调谐电压低、控制简单、调节范围大、无需转动等优点,相位延迟的测量误差＜0.6%。根据延迟器件的特性,建立了相位延迟的拟合函数公式,采用最小二乘曲线拟合的方法得到了延迟器件工作范围内全部波长、全部电压值下的相位延迟,曲线拟合的标准差＜0.02λ。提出的测量方法、测量结果和拟合函数的建立对偏光器件的研究有一定的参考价值。

利用液晶相位可变延迟器(1iquid crystal variable retarder，LCVR)的延迟相位随着其驱动电压连续可调特性，实现光偏振态的可控调制．设计了旋转检偏器，对LCVR进行820nm激光波长的现场校准，获得1／4λ、3／4λ和1／2λ、1λ相位延迟所对应的驱动电压，计算机控制其驱动电压实现对光偏振态的调制，并进行了检验，给出了理论分析和实验结果．该方法具有对光子入射方向不敏感、无需机械转动、适用较宽波长范围、实时可控等优点．