宽波段铁电液晶PSA优化设计提升偏振测量精度

本文主要探讨了宽波段铁电液晶偏振态分析器（Polarization State Analyzer, PSA）的优化设计，这是一种在宽波段偏振成像中至关重要的组件。文章首先介绍了铁电液晶PSA在光学测量中的核心作用，特别是在抑制噪声方面，其性能直接影响到偏振测量结果的准确性。 作者们基于宽波段偏振成像的基本原理，详细推导出了铁电液晶PSA的斯托克斯测量矩阵。斯托克斯参数是一种描述光的偏振状态的重要工具，通过这个矩阵，可以量化光的偏振信息。他们利用遗传算法，这是一种强大的全局优化方法，来优化PSA的方位角参数。方位角是决定PSA性能的关键参数，它决定了光波经过PSA后的偏振方向变化。 在优化过程中，作者引入了条件数（Condition Number, CN）和同样加权方差（Equal Weighted Variance, EWV）作为评价准则，这两个指标分别衡量了PSA在不同角度下的稳定性和精度。通过迭代计算，作者找到了最佳的器件组合方式和最优的方位角参数配置，从而提高了PSA在整个宽波段内的性能表现。 实验部分，作者设计并搭建了多波段实验装置，对3D眼镜和偏振片进行了实际成像测量。结果显示，通过所提出的优化设计方法，所构建的偏振测量装置能够有效地捕捉和分析目标物体的偏振特性，验证了理论优化方案的有效性。 本文通过对宽波段铁电液晶PSA的深入研究，优化了其设计参数，提高了其在宽波段偏振成像中的应用性能。这对于提升光学测量的精确度和稳定性具有重要意义，也为相关领域的研究和实践提供了有价值的参考。