基于LabVIEW的旋转波片斯托克斯参数精密测试系统

本文主要探讨了一种基于虚拟仪器的斯托克斯参量测试系统，该系统针对偏振态的研究，特别采用了旋转波片法作为核心测量技术。系统设计的关键在于利用数据采集卡和LabVIEW软件构建的虚拟仪器架构，这使得数据处理和显示能力得到显著提升，每秒钟可以处理和显示多达15个偏振椭圆，极大地提高了测量效率。 系统的核心技术是通过数据插值与重采样技术精确控制旋转角度，这一举措有效地消除了由于电机转速不稳定性可能导致的系统误差，保证了测量结果的准确性。在实验过程中，作者依据米勒矩阵推导出透射光强随旋转角度变化的数学模型，并通过实时采集的测量数据进行对比拟合，利用傅里叶变换解析曲线中的待定参数，从而计算出斯托克斯参量。这些参量包括光波的电场分量和相位差，进而确定出射光的椭圆偏振消光比、长轴方向以及椭圆旋向。 此外，文章还关注了本底噪声对测量结果的影响，这是实际操作中不可忽视的因素。通过对噪声源的分析和抑制，提升了测量结果的信噪比，确保了数据的可靠性。在测试方法的选择上，作者对比了旋转波片与旋转检偏器两种不同的测量手段，讨论了它们各自的优缺点，这对于优化实验设计和选择最合适的测量工具具有实际指导意义。 本文介绍的基于虚拟仪器的斯托克斯参量测试系统结合了精确的测量技术、数据分析方法以及噪声管理策略，为偏振态的研究提供了高效且精确的解决方案，对于光学领域的研究者和技术人员具有重要的参考价值。