基于液晶波片的近红外偏振分析器

应用偏振分析器精确测量太阳光的偏振状态,并利用塞曼效应原理可以反演出太阳大气中的磁场形态,进而可以研究太阳黑子、耀斑及日冕物质抛射(CME)等活动现象。近红外波段观测是太阳物理研究的前沿领域,研制该波段偏振分析器可以获得比可见光更为丰富的信息,有利于解决太阳物理的基本问题。用一片λ/2与一片1 λ可调相位延迟向列液晶波片(LCVR)组合,作为电光调制系统,并选用近红外波段消光比为10-5的偏振片作为检偏器,构成近红外偏振分析器。建立了精度为±0.01 ℃恒温控制系统。设计了电光调制方案,并对液晶波片的相位延迟与驱动电压的对应关系进行了精确定标。误差分析表明该方案交叉串扰(crosstalk)可到10-3量级,满足设计需求;与传统电光晶体KD*P等相比,液晶波片具有仅需低压调制、相位延迟连续可调、近红外波段透过率高、能够形成大口径等优势;同时由于无需机械移动部件,因而测量各斯托克斯(Stokes)参量间切换速度达到了毫秒量级,比机械移动调制形式的速度提高了2个数量级,从而可提高仪器测量的时间分辨率。