卢进军　冯振强　董钦佩　杨凯

摘要：

为了检测和表征斯密特棱镜的偏振像差，提出弥散圆检测法和B值检测法，对两种方法的原理进行了阐述，并对具体检测方法进行了介绍。弥散圆检测对传统弥散圆检测法进行了补充，增加光斑中心距和光斑变形度测量使它能够表征棱镜偏振像差。B值检测基于自然光的矢量衍射公式，通过对B值的检测分析了偏振像差产生的根源。

关键词：

斯密特棱镜； 弥散圆； B值； 偏振像差

中图分类号： O 436.3文献标志码： Adoi： 10.3969/j.issn.10055630.2016.02.004

Abstract：

For the detection and characterization of the Schmidt prism polarization aberration，we put forward dispersion circle detection method and B value detection method and explain the theory of these two methods.We introduce the specific measuring method.Compared with traditional dispersion circle method，dispersion circle detection method includes the measurement of spot center and beam deformation degree.Thereby they can attribute to prism polarization aberration.B value detection method is based on the vector diffraction formula of natural light.The detection of B value could represent to the size of polarization aberration.

Keywords：

Schmidt prism； dispersion circle； B value； polarization aberration

引言

在评价光学系统成像质量中常用能量集中度比、分辨率等来评价，而这些都是基于标量衍射理论得出的。随着成像光学系统分辨率的不断提高，偏振对成像质量的影响变得越来越不可忽视，在大数值孔径的光学系统中标量理论分析方法已不能满足高精度需求，而需要使用更高精度的光线矢量偏振分析方法[1]。偏振像差即光学系统对光波偏振态的改变所造成的像差，导致成像分辨率下降。国外对于偏振像差的检测使用米勒矩阵成像仪，该仪器能快速给定光学元件的米勒矩阵[2]，从而获得偏振现象的振幅、相位、线性二次衰减和线性延迟、退偏特性等；国内对于偏振像差的检测主要是检测弥散光斑直径来判断光学系统成像质量的好坏，通过采用星敏感器或双四象限探测器的方法来计算光斑直径。本文提出了两种表征和检测施密特棱镜偏振像差的方法，一种基于瑞利判据原理提出的弥散圆检测方法，另一种以矢量衍射为基础得到以B值大小来表征偏振像差。……