用于天文观测的偏振光集成测量系统研制

admin · 发表于 2022-9-10 18:29:53

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雅宝题库解析：
太阳磁场的观测对研究太阳活动具有重要意义，而滤光器和偏振分析器是太阳磁场望远镜中的两个重要组成部分，以波片为代表的偏振元件是其中的重要元件，它们的制造误差直接影响太阳磁场的观测精度。因此制定合理的检测方案，建立检测系统，对波片进行精确的检测，是太阳磁场观测能得到稳定、可靠和高分辨率数据的必要保证。因此，本文在研究以波片为代表的偏振元件的精确测量的同时，建立起一套集成化的偏振光测量测试系统。首先，本文对光强法，光谱法，补偿法等几种常见的波片相位延迟测量方法进行了测量原理研究和误差分析，并在同一套光学系统内进行了对比测试。测试结果表明光强法的误差较大，但较为方便；补偿器法的精度较高，但操作较为不便。因此基于测试结果提出了以光强法为主，利用拟合法减小系统误差，并以补偿器法进行补充验证的测量方案。其次，本文建立了一套集成化的偏振光测量测试系统。该系统在硬件上通过数据采集卡集成了光电流计、测角数显表以及电机驱动器的端口通信，从而使得上位机可以通过数据采集卡统一进行数据采集和设备控制。系统的软件部分由LabVIEW实现，软件系统中实现了同步数据采集、数据显示和绘图、电机控制、数据处理、测试控制等功能，从而以虚拟仪器的方式建立起集成化的测量系统。最后，本文在数据处理上，提出一种经过改进的，并基于LabVIEW实现的等偏离法来确定消光点位置。等偏离法有效利用偏振光强曲线的对称性突破仪器精度限制，从而提高了测量结果的精确性，并且效率高,重复性好。在应用中大大提高了建立测量偏振场的效率。经实际测量检验，系统操作方便，性能稳定，精度可靠，实现了偏振元件测量的设计需求，为滤光器和偏振分析器的检测和调试打下了基础。

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