(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 20221084046 5.2 (22)申请日 2022.07.18 (66)本国优先权数据 202210707222.1 2022.06.21 CN (71)申请人 清华大学深圳国际研究生院 地址 518055 广东省深圳市南 山区西丽 街 道深圳大 学城清华校区A栋二楼 (72)发明人 马辉　胡峥　赵千皓　黄彤宇　 (74)专利代理 机构 深圳新创友知识产权代理有 限公司 4 4223 专利代理师 江耀锋 (51)Int.Cl. G06T 1/00(2006.01) G06T 3/60(2006.01) G06T 5/00(2006.01)G06T 7/73(2017.01) G06F 17/16(2006.01) G06N 3/12(2006.01) (54)发明名称 起偏器与检偏器配置优化方法及起偏检偏 系统 (57)摘要 本发明公开了一种起偏器与检偏器配置优 化方法及起偏检偏系统， 所述起偏器与检偏器配 置优化方法包括如下步骤： 调整起偏器的仪器矩 阵W和检偏器的仪器矩阵A， 使 起偏器和检偏器仪 器矩阵的等权重方差EWV最小， 以实现针对高斯 噪声的优化； 且起偏器的仪器矩阵W和检偏器的 仪器矩阵A 每一行的和为0， 使泊松噪声所引起的 估计方差独立于样本， 且估计方差达到最小值。 本发明能够最大程度地抑制噪声， 并使噪声的规 律与样本独立， 无论测量何种样本， 噪声的分布 规律都是相同的。 权利要求书6页 说明书21页 附图4页 CN 115272041 A 2022.11.01 CN 115272041 A 1.一种起偏器与检偏器 配置优化方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： 调整起偏器的仪器矩阵W和检偏器的仪器矩阵A， 使起偏器和检偏器仪器矩阵的等权重 方差EWV最小， 以实现针对高斯噪声的优化； 且 起偏器的仪器矩阵W和检偏器的仪器矩阵A每一行的和为0， 使泊松噪声所引起的估计 方差独立于样本， 且 估计方差 达到最小值。 2.如权利要求1所述的起偏器与检偏器配置优化方法， 其特征在于， 配置测量系统 的起 偏器以及检偏器， 使其偏振态两两正交； 随后搜索起偏器和检偏器仪器矩阵的最小等权重 方差EWV； 当起偏器和检偏器的仪器矩阵同时满足行和为0及最小EWV条件时， 得到最优配 置。 3.如权利要求2所述的起偏器与检偏器配置优化方法， 其特征在于， 当起偏器和检偏器 分别为一个旋转偏振片及一个旋转1/4波片时， 使起偏器和检偏器偏振态两两正交的配置 条件满足以下关系： 式中， θP为第一次测 量配置的偏振片透光轴方向， θR为第一次测 量配置的1/4波片快轴 角方向， θP'为第二次测量配置的偏振片透光轴方向， θR'为第二次测量配置的1/4波片快轴 角方向； 所述方法通过偏振片调整起偏的主通光方向， 再通过1/4波片实现特定偏振态的调 制。 4.如权利要求2所述的起偏器与检偏器配置优化方法， 其特征在于， 当起偏器和检偏器 系统包括一个固定偏振片、 一个旋转1/2波片及一个旋转1/4波片时， 使起偏器和检偏器偏 振态两两正交的配置条件 满足以下关系： 式中， θH为第一次测量配置的1/2波片快轴角方向， θR为第一次测量配置的1/4波片快轴 角方向， θH'为第二次测量配置的1/2波片快轴角方向， θR'为第二次测量配置的1/ 4波片快轴 角方向； 所述方法的线偏振光方向的调制从单偏振片调制变成了固定偏振片加一个1/2波片， 能够避免入射光不是 理想的自然光时， 转动偏振片导致的不同方向的线偏振光光 强不一致 的情况。 5.如权利要求2所述的起偏器与检偏器配置优化方法， 其特征在于， 当起偏器和检偏器 系统包括一个固定偏振片， 两个全波延迟相位调制器件时， 使起偏器和检偏器偏振态两两 正交的配置条件 满足以下关系： 式中， δF1是第一次测量配置的第一个全波延迟相位调制器件的相位延迟， θF1是其快轴权　利　要　求　书 1/6 页 2 CN 115272041 A 2角， δF2是第一次测量配置的第二个全波延迟相位调制器件的相位延迟， θF2是其快轴角， δF1′ 是第二次测量配置的第一个全波延迟相位调制器件的相位延迟， δF2′是第二次测量配置的 第二个全波延迟相位调制器件的相位延迟。 所述方法首先通过第一个全波延迟相位调制器 件对偏振态在邦加球上的S1OS3平面的圆上调制， 随后借助第二个全波延迟相位调制器件得 到目标偏振态。 6.如权利要求1所述的起偏器与检偏器配置优化方法， 其特征在于， 当起偏器和检偏器 分别为一个旋转偏振片及一个旋转1/4波片时， 起偏器和 检偏器最优的四点测量配置满足 以下关系： 式中， θP为第一次测 量配置的偏振片透光轴方向， θR为第一次测 量配置的1/4波片快轴 角方向， θP'为第二次测量配置的偏振片透光轴方向， θR'为第二次测量配置的1/4波片快轴 角方向， θP”为第三次测量配置的偏振片透光轴方向， θR”为第三次测量配置的1/4波片快轴 角方向， θP”'为第四次测量配置的偏振片透光轴方向， θR”'为第四次测量配置的1/4波片快 轴角方向。 7.如权利要求1所述的起偏器与检偏器配置优化方法， 其特征在于， 当起偏器和检偏器 系统包括一个固定偏振片、 一个旋转1/2波片及一个旋转1/4波片时， 使起偏器和检偏器仪 器最优的四点测量配置满足以下关系： 式中， θH为第一次测量配置的1/2波片快轴角方向， θR为第一次测量配置的1/4波片快轴 角方向， θH'为第二次测量配置的1/2波片快轴角方向， θR'为第二次测量配置的1/ 4波片快轴 角方向， θH”为第三次测量配置的1/2波片快轴角方向， θR”为第三次测量配置的1/ 4波片快轴 角方向， θH”'为第四次测量配置的1/2波片快轴角方向， θR”'为第四次测量配置的1/ 4波片快 轴角方向。 8.如权利要求1所述的起偏器与检偏器配置优化方法， 其特征在于， 当起偏器和检偏器 系统包括一个固定偏振片， 两个全波延迟相位调制器件时， 使起偏器和检偏器最优的四点 测量配置满足以下关系：权　利　要　求　书 2/6 页 3 CN 115272041 A 3