本發(fā)明涉及一種基于單模光纖的無透鏡Jones矩陣全息測量和成像系統(tǒng)。

背景技術：

偏振是光的基本性質之一，與偏振相關的一個重要現(xiàn)象是通過偏振敏感介質的光線，或由這些介質反射之后的光線的偏振狀態(tài)會發(fā)生變化。這種變化依賴于介質的偏振變換特性并且可以由其透射矩陣表征。對偏振敏感材料透射矩陣參數(shù)的精確測量對于揭示材料的內部結構或雙折射性質、表征光學器件復雜調制性質、發(fā)現(xiàn)光與物質相互作用的物理機制等方面都具有重要的意義。

描述偏振敏感材料透射矩陣的兩種主要形式分別是Mueller和Jones矩陣?；趶姸鹊腗ueller矩陣形式被大多數(shù)常規(guī)的基于偏振的技術所采用，但它沒有描述光偏振的場性質，并且不能直接保留光的相位信息。Jones矩陣方法可以直接描述光場的復振幅信息。通常，Jones矩陣的測量比Mueller矩陣更復雜，因為一般材料的瓊斯矩陣包含至少四個與輸入和輸出光束的不同偏振狀態(tài)相關聯(lián)的復參數(shù)。

最近，一些基于全息原理的偏振成像技術被提出，這些方法雖然可以得到空間解析的二維瓊斯矩陣，但是都需要多次調整偏振元件，或者用到額外的設備控制偏振器件的旋轉，這都增加了系統(tǒng)的復雜性，降低了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和測量精度。

中國發(fā)明專利2014104949275公開了一種一步測量二維瓊斯矩陣的方法，極大的提高測量的效率，而且使用了比以往的方法更簡化的光學裝置，但是所使用方法存在一定內在缺陷：使用的測量光路是基于馬赫-曾德干涉的，不僅對光路調節(jié)精度要求高，需要用到較多的光學元件，而且只能局限在特定測量平臺上進行測量。

最近Yang et al.(文獻1)提出了一種利用正交剪切光柵的一步測量方法，但是也是基于馬赫-曾德干涉的方法，此外還用到了大量的透鏡和反射鏡，測量光路的調節(jié)也比較復雜。

綜上，現(xiàn)有的基于全息原理的瓊斯矩陣測量和成像技術需要多次調整偏振元件，或者使用復雜的測量光路實現(xiàn)一步測量，這都增加了對光路調節(jié)精度的要求，降低了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，限制了測量系統(tǒng)的適用范圍。

文獻1：T.D.Yang,K.Park,Y.G.Kang,K.J.Lee,B.M.Kim,and Y.Choi,“Single-shot digital holographic microscopy for quantifying a spatially-resolved Jones matrix of biological specimens,”O(jiān)pt.Express 24(25),29302–29311(2016).

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了解決上述問題，提出了一種基于單模光纖的無透鏡Jones矩陣全息測量和成像系統(tǒng)，本系統(tǒng)基于光纖和無透鏡離軸菲涅爾全息的原理進行設計，使用兩個光纖分路器來產(chǎn)生離軸全息所需的多束參考和照明光束，光纖出射端固定在特殊設計的光纖支架上，僅僅需要三個分光棱鏡就能實現(xiàn)全息圖的四通道角分復用。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：

一種基于單模光纖的無透鏡Jones矩陣全息測量和成像系統(tǒng)，包括兩個單模光纖耦合的激光光源，每個光源通過光纖分路器分成強度相同的多路光，每路光經(jīng)長度相同的單模光纖傳輸后固定在相應的光纖支架上，使得每個光源的其中一路光作為照明光引入樣品光路，得到離軸數(shù)字全息的物光；其余的若干路光引入?yún)⒖脊饴?，?jīng)過線偏振化后作為離軸全息的參考光；參考光和物光的疊加光場通過圖像傳感器記錄，得到包含物光波的振幅、相位和偏振信息的四通道瓊斯矩陣全息圖。利用數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對記錄的全息圖進行數(shù)據(jù)處理得到樣品的二維瓊斯矩陣全部四個矩陣參量的振幅和相位分布。

進一步的，所述光纖分路器為1×3的光纖分路器，將每個激光光源分成強度相同的三束。

進一步的，樣品光路的兩路光的出射端放置于不同的光纖支架上。

進一步的，樣品光路的兩路光經(jīng)偏振分光棱鏡和光軸方向與水平方向成45度的四分之一波片后，轉變?yōu)橛倚妥笮龍A偏振光照射到待測樣品上。

進一步的，參考光路中，來自不同激光光源的一路光的出射端共同放置在中心與物光共路的光纖支架上。

進一步的，所述參考光路的光線出射端的位置可在支架上做一維調節(jié)，以改變其與物光間的夾角。

進一步的，所述參考光路的不同光線經(jīng)過偏振分光棱鏡轉變?yōu)榫€偏振光作為離軸全息的參考光，分別形成水平偏振光和豎直偏振光，參考光和物光經(jīng)過非偏振分光棱鏡后在記錄平面疊加在一起，疊加光場由圖像傳感器記錄，得到包含物光波的振幅、相位和偏振信息的四通道瓊斯矩陣全息圖。

進一步的，所述形成豎直偏振光的光線經(jīng)過的光纖支架的橫截面為具有一1/4面積缺口的圓，且該缺口位于0-90°，兩個光源的不同光線設置于該缺口的不同邊上。

進一步的，所述形成水平偏振光的光線經(jīng)過的光纖支架的橫截面為具有一1/4面積缺口的圓，且該缺口位于135-45°，兩個光源的不同光線設置于該缺口的不同邊上。

進一步的，所述參考光路的光纖支架的中心和樣品光路的點源在空間上相對于其對應的偏振分光棱鏡和非偏振分光棱鏡對稱分布。

進一步的，得到的被測樣品的瓊斯矩陣為且

其中，C_mn(m,n＝1,2)表示在不放置物體時照明光波S_m和參考光波R_mn在傳感器所在的記錄面上的干涉場的復振幅分布，Y_mn為復振幅分布，IFr_Z{}為進行衍射距離為z的逆菲涅爾衍射變換，z為待測樣品和圖像傳感器間的距離。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果為：

(1)本發(fā)明能實現(xiàn)偏振敏感介質空間分辨的二維Jones矩陣參量的一步測量；

(2)本發(fā)明基于無透鏡菲涅爾衍射全息，利用光纖分路器分出所需要的多束參考光和物光，實現(xiàn)全息圖的四通道角分復用，能夠通過一次測量得到四個矩陣參量；

(3)本發(fā)明是無透鏡的菲涅爾全息設計，光路簡單易于調節(jié)且避免了透鏡像差的影響；基于光纖的設計，大大減少了所用光學元件數(shù)量，同時也降低了系統(tǒng)成本，系統(tǒng)易于實現(xiàn)；

(4)本發(fā)明結構緊湊，易于集成，適合于整體搬運和移動，有利于進一步的優(yōu)化開發(fā)出一個集成和便攜式的系統(tǒng)，適合實時測量偏振敏感材料的復雜瓊斯矩陣圖以及動態(tài)偏振成像。

附圖說明

構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本申請的進一步理解，本申請的示意性實施例及其說明用于解釋本申請，并不構成對本申請的不當限定。

圖1是本發(fā)明的結構示意圖；

圖2(a)、圖2(b)是本發(fā)明的光纖支架的結構示意圖；

圖3是本發(fā)明基于光纖的離軸菲涅爾全息記錄系統(tǒng)原理圖；

圖4(a)是本發(fā)明實驗中記錄的一幅四通道角分復用全息圖；

圖4(b)為圖4(a)中矩形區(qū)域的放大圖；

圖4(c)全息圖的空間頻譜

圖5(a)-(b)分別是實驗測量得到的瓊斯矩陣參量的振幅和相位分布；

圖5(c)-(d)是相同參數(shù)下，對應的理論計算得到的瓊斯矩陣參量的振幅和相位分布；從左向右分別是：J_xx,J_xy,J_yx和J_yy；。

圖6是本發(fā)明應力PMMA樣品，圓形區(qū)域是照明區(qū)域；

圖7(a)-(d)分別是PMMA樣品的測量結果中瓊斯矩陣參量J_xx,J_xy,J_yx和J_yy的振幅分布；

圖7(e)-(h)是PMMA樣品的測量結果中對應瓊斯矩陣參量的相位分布；

圖8(a)-(d)分別是云母片樣品的測量結果的瓊斯矩陣參量J_xx,J_xy,J_yx和J_yy的振幅分布；

圖8(e)-(h)是云母片樣品的測量結果的對應瓊斯矩陣參量的相位分布；

圖8(i)-(j)是云母片樣品的測量結果的兩個特征值的相位分布；

圖8(k)是云母片樣品沿兩個特征向量方向的相位延遲分布。

具體實施方式：

下面結合附圖與實施例對本發(fā)明作進一步說明。

應該指出，以下詳細說明都是例示性的，旨在對本申請?zhí)峁┻M一步的說明。除非另有指明，本文使用的所有技術和科學術語具有與本申請所屬技術領域的普通技術人員通常理解的相同含義。

需要注意的是，這里所使用的術語僅是為了描述具體實施方式，而非意圖限制根據(jù)本申請的示例性實施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復數(shù)形式，此外，還應當理解的是，當在本說明書中使用術語“包含”和/或“包括”時，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。

正如背景技術所介紹的，現(xiàn)有技術中基于全息原理的偏振成像技術都存在需要多次調整偏振元件，或者使用復雜的測量光路實現(xiàn)一步測量，這都增加了對光路調節(jié)精度的要求，降低了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，限制了測量系統(tǒng)的適用范圍，為了解決如上的技術問題，本申請?zhí)岢隽艘环N改進的、低成本的且具有一定便攜性的實驗測量系統(tǒng)。

本申請的一種典型的實施方式中，測量系統(tǒng)的實驗裝置如圖1所示。兩個單模光纖耦合的激光二極管LD1和LD2用做光源，每一個光源被一個1×3的光纖分路器(FS1和FS2)分成強度相同的三束。從每個光纖分路器分出的三束光經(jīng)長度相同的單模光纖(Nufern 630-HP)傳輸后通過光纖陶瓷套芯固定在相應的光纖支架上(圖1中FH1-FH4)，作為離軸全息的光源，三束光中的一束光被用作照明光引入樣品光路，其余的兩束用作參考光引入?yún)⒖脊饴贰?/p>

在樣品光路，分別來自于兩個不同光源的照明光S₁(來自于光源LD1，固定在支架FH1上)和S₂(來自于光源LD2，固定在支架FH2上)，經(jīng)偏振分光棱鏡PBS1和光軸方向與水平方向成45度的四分之一波片QWP后，轉變?yōu)橛倚妥笮龍A偏振光照射到物體上。從物體出射的光線即是離軸數(shù)字全息的物光。

在參考光路，從兩個光纖分路器分出的其余光線R₁₁、R₁₂(來自于光源LD1)和R₂₁、R₂₂(來自于光源LD2)其出射端分別放置在中心與物光共路的光纖支架FH3和FH4上，其中R₁₁和R₂₁放置在支架FH3上，R₁₂和R₂₂放置在支架FH4上，具體位置如圖2(a)、圖2(b)所示，這些光線出射端的位置可在支架上做一維調節(jié)，調節(jié)方向如圖2(a)、圖2(b)所示中箭頭所示，通過位置的調整，可以改變其與物光間的夾角。

需要說明的是，光纖支架FH3和FH4的中心和點源S1和S2在空間上相對于PBS1、PBS2和非偏振分光棱鏡NPBS對稱分布。參考光路的這些光線經(jīng)過偏振分光棱鏡PBS2轉變?yōu)榫€偏振光作為離軸全息的參考光，其中R₁₁和R₂₁是水平偏振光，R₁₂和R₂₂是豎直偏振光。最終參考光和物光經(jīng)過非偏振分光棱鏡NPBS后在記錄平面疊加在一起，疊加光場由圖像傳感器IS記錄，得到包含物光波的振幅、相位和偏振信息的四通道瓊斯矩陣全息圖。圖1中d是照明光點源S1或S2和樣品間的距離，z是待測樣品和圖像傳感器IS間的距離。

圖3是四通道菲涅爾全息記錄系統(tǒng)的原理示意圖。根據(jù)實驗設計，所有的參考光和照明光可以認為都是由在空間上共面的不同點源發(fā)出，圖中S1和S2表示照明光點源(在此示意圖中，S1和S2在空間上是重合的)，R₁₁、R₁₂、R₂₁和R₂₂表示四個參考光點源。這些點源所在平面與樣品面的距離為d。圖中的箭頭表示出射光束的偏振態(tài)。

設定系統(tǒng)的x軸為水平方向，y軸為豎直方向，待測樣品所在平面及圖像傳感器所在的記錄面的坐標分別用坐標(x_o,y_o)和(x,y)表示，全息圖再現(xiàn)后的像平面坐標用(x_i,y_i)表示。根據(jù)瓊斯矩陣理論，任意樣品的瓊斯矩陣可以表示為：

這里J_xx、J_xy、J_yx和J_yy是樣品的瓊斯矩陣參量。在樣品光路中，從點源S1和S2發(fā)出兩束光線，通過PBS1和QWP后分別變?yōu)橛倚龍A偏振光和左圓偏振光照射到樣品上，若經(jīng)樣品后的光場分布表示為O₁和O₂，則從樣品后表面出射的物光可以用瓊斯矢量表示為：

這里表示O₁和O₂的非相干疊加，A₁和A₂是照明光的復常數(shù)，λ是照明光波的波長，d是點源面和物平面之間的距離。從樣品面出射的物光在空間傳輸距離z后到達圖像傳感器所在的記錄平面，這一傳輸過程滿足光在自由空間的菲涅爾衍射，與此對應的菲涅爾衍射公式為：

其中：O_z(x,y)表示記錄面上的物光場分布；O(x_o,y_o)表示樣品面出射光場的分布；這里用符號Fr_z{}表示衍射距離為z的菲涅爾衍射。將公式(2)代入公式(3)，可以進一步將記錄面上的物光場分布表示為：

其中：

另一方面，參考光波可以認為是從點源面上(x_mn,y_mn)點發(fā)出的球面波，這里(m,n＝1,2)。在菲涅爾近似的條件下，入射到記錄面的四束參考光可以表示為：

最終，記錄面上物光和全部參考光產(chǎn)生的干涉場可以表示為：

其中：

Y₁₁＝A₁R₁₁^*(J_xx'+iJ_xy')

Y₁₂＝A₁R₁₂^*(J_yx'+iJ_yy')

Y₂₁＝A₂R₂₁^*(J_xx'-iJ_xy')

Y₂₂＝A₂R₂₂^*(J_yx'-iJ_yy') (9)

公式(7)和(9)中的符號“*”表示復共軛算符。公式(7)中的Y_mn(m,n＝1,2)代表與物光O_mz和參考光R_mn相關的復振幅分布。此外由于采用的是離軸全息的記錄方式，因此可以通過對記錄的全息圖進行空間濾波的方法直接再現(xiàn)得到Y_mn(m,n＝1,2。)

雖然Y_mn(m,n＝1,2)項可以從記錄的全息圖直接復原得到，但是從公式(9)可以看出得到的Y_mn(m,n＝1,2)并不直接等于希望測量的瓊斯矩陣參量J_xx、J_xy、J_yx和J_yy。這里以Y₁₁為例解釋如何從Y_mn(m,n＝1,2)復原出待測的瓊斯矩陣參量。將公式(5)和(6)代入到公式(9)，可以得到：

在公式(10)中，與參考光點源的坐標x₁₁和y₁₁相關的相位因子可通過常規(guī)的離軸全息再現(xiàn)方法消除，因此公式(10)可進一步簡化為：

這里x′_o＝x_o(z+d)/d，y′_o＝y(tǒng)_o(z+d)/d，x_i＝x′_o/M，y_i＝y(tǒng)′_o/M，z_i＝z(z+d)/d和M＝(z+d)/d。M＝(z+d)/d,是系統(tǒng)的放大率。此外，公式(11)也表明經(jīng)放大后的瓊斯矩陣參量J_xx+iJ_xy與Y₁₁間的關系滿足菲涅爾衍射的關系，衍射距離為：

因此可以對Y₁₁進行衍射距離為z_i的逆菲涅爾衍射變換得到J_xx+iJ_xy，即：

這里符號表示衍射距離為z_i的逆菲涅爾衍射變換。對公式(9)中的Y₁₂，Y₂₁和Y₂₂項進行分析，可以得到相同的結論：

這里C_mn(m,n＝1,2)表示在不放置物體時照明光波S_m和參考光波R_mn在傳感器所在的記錄面上的干涉場的復振幅分布。在公式(13)和(14)中復振幅分布Y_mn除以對應的C_mn的操作可以有效去除離軸全息中產(chǎn)生的系統(tǒng)噪聲和附加的背景相位影響。

通過公式(13)和(14)，待測樣品的瓊斯矩陣參量最終可以由以下公式給出：

選用兩個中心波長為650nm的單模光纖耦合激光二極管作為光源，輸出功率為1mW，光纖連接器為通用2.5mm連接器。所用光纖是美國Nufern公司的630-HP型單模光纖，工作波長為600-770nm。實驗數(shù)據(jù)使用一個像素大小為6.45um×6.45um、像素數(shù)為1024×1024的CMOS型圖像傳感器進行記錄。點光源和物體間的距離約為95mm，物體和CCD記錄面的距離約為135mm，系統(tǒng)放大率約為2.4。

由于是基于光纖和無透鏡的設計，整套系統(tǒng)結構非常的簡單和緊湊，只用到少量的光學元件，如三個分光棱鏡和一個四分之一波片，可以完全集中在一個30cm*50cm的便攜式的實驗箱中；電池供電的激光二極管光源也避免了對外部電源的依賴；此外，由于采用的是無透鏡的離軸全息的光路，系統(tǒng)易于調節(jié)，對共軸、光程差或者波前畸變等影響不敏感，對測量環(huán)境的要求相對較低，有更好的適用性。

用上述系統(tǒng)進行實驗。

首先是，復合偏振片的瓊斯矩陣測量。

首先通過實驗來驗證所提出方案的可行性。用來進行實驗驗證的樣品由兩個偏振方向不同的偏振片組成的復合偏振片(聚乙烯醇，polyvinyl alcohol，PVA)，其中上側偏振片偏振方向與水平方向成-18度，下側與水平成27度。圖4(a)是實驗記錄的一幅全息圖。全息圖干涉條紋的細節(jié)信息可以從放大的圖像4(b)中觀察到，可以看出是典型的多光束干涉圖像。圖4(c)是全息圖的頻譜圖，圖中標注的Y₁₁和Y₁₂分別是物光O₁和參考光R₁₁、R₁₂干涉的頻譜，Y₂₁和Y₂₂分別是物光O₂和參考光R₂₁、R₂₂干涉后的頻譜，這些頻譜項與J_xx′、J_xy′、J_yx′和J_yy′滿足公式(9)，可以通過空間濾波算法復原出來；和背景相關的頻譜項C_mn(m,n＝1,2)也可以用類似的方法在不放置物體時獲得。

將復原得到的Y_mn(m,n＝1,2)和C_mn(m,n＝1,2)代入公式(13)和(14)進行逆菲涅爾衍射運算，這里衍射距離z_i為326.8mm，然后將結果代入公式(15)，就可以計算出樣品的瓊斯矩陣參量。圖5(a)和圖5(b)分別顯示了該樣品的Jones矩陣各參量的振幅和相位分布，從左到右分別為J_xx,J_xy,J_yx和J_yy參量，圖5(a)中的箭頭表示了樣品不同區(qū)域的偏振方向。其中圖5(b)中J_yy的相位存在較多噪聲，這是因為在振幅值很小時其相位是不確定的。此外，代入樣品已知的參數(shù)，進行理論計算，圖5(c)和(d)分別是理論計算得到Jones矩陣振幅和相位結果，可以看出理論結果和實驗測量結果基本一致。

有機玻璃的應力雙折射效應測量

透明的固體介質在壓力或張力的作用下，折射率特性會發(fā)生改變，這一現(xiàn)象稱為應力雙折射或光測彈性效應。當透明的各向同性的介質收到機械外力的時候，會變成光學各向異性的，從而產(chǎn)生雙折射現(xiàn)象。光學元件內部應力產(chǎn)生的雙折射效應會影響到光的偏振狀態(tài)，對光學元件應力雙折射效應的精確測量是保證測量系統(tǒng)正常工作的保證。

所用PMMA樣品長寬分別為20mm，10mm，厚1mm，中心處縫寬度1mm，深12mm，施加的外力方向如圖中箭頭所示，光線照射在圖中圓的區(qū)域，圓形區(qū)域直徑為8mm。圖7是此樣品的Jones矩陣測量結果,圖7(a)-(d)和圖7(e)-(h)分別是四個參量的振幅和相位分布。從圖7(a)-(d)的振幅分布可以看出，在背景區(qū)域，即狹縫處，|J_xx|≈|J_yy|≈1and|J_xy|≈|J_yx|≈0，這和各向同性的自由空間的瓊斯矩陣參量振幅的理論值相一致；在樣品區(qū)域，測量得到的瓊斯矩陣分布反映了外部應力所產(chǎn)生的各向異性的場分布，各參量的振幅對比度都很低，且Jones矩陣對角項參量的振幅基本上呈對稱分布。從圖7(e)-(h)的相位分布可以看出，樣品區(qū)域的全部瓊斯矩陣參量的相位都有明顯的變化，這反映出在外界應力作用下樣品的折射率變化是不均勻的，在狹縫的附近折射率變化劇烈；此外，相位分布中的條紋取向也反映出外力作用下樣品雙折射的空間取向變化，揭示出應力作用下的樣品的明顯各向異性來源于外部應力。狹縫處瓊斯矩陣參量的對角項(J_xx、J_yy)相位值為0，非對角項(J_xy、J_yx)的相位呈碎片化的不確定的噪聲分布，這和自由空間的偏振響應是一致的。

實驗中所用云母片樣品的最大厚度約為60um，要遠小于上面用到的PMMA樣品的厚度。雖然樣品的厚度發(fā)生了很大的變化，但是利用本發(fā)明提供的系統(tǒng)，進行測量時僅僅需要進行樣品的替換，而不需要對系統(tǒng)做其他的調整。圖8(a)-(d)和8(e)-(h)分別是測量得到的樣品的瓊斯矩陣的振幅和相位分布。測量區(qū)域的右上角是不存在樣品的自由空間區(qū)域，這一區(qū)域的測量結果與自由空間的偏振響應結果是一致的。在云母樣品存在的區(qū)域，除了各層間的邊界區(qū)域，各瓊斯矩陣參量的振幅分布具有較低的對比度，而且瓊斯矩陣參量的對角項(J_xx、J_yy)和非對角項(J_xy、J_yx)的振幅分布基本上是對稱的。從各參量的相位分布可以看出，樣品區(qū)域存在四個不同的厚度梯度，每一個區(qū)域都具有較一致的相位分布。

測量的空間解析瓊斯矩陣提供了進一步分析樣品的雙折射性質的可行方法。典型的處理是對瓊斯矩陣進行對角化以獲得特征向量分布和對應的特征值。對于樣品的每個點，從測量的瓊斯矩陣元素構建2×2復矩陣，然后通過矩陣對角化獲得特征向量和對應的特征值。當輸入光束的偏振方向與特征向量方向相同時，輸入光束的偏振狀態(tài)在通過樣品之后將保持不變，或者不會發(fā)生偏振中斷，因此特征向量的方向是主軸的方向，并且兩個特征值之間的相位差揭示了樣品的雙折射特性。圖8(i)和(j)分別是從測量的Jones矩陣獲得的兩個特征值的相位分布圖，特征值的相位表示當平行于對應主軸的偏振光通過樣本傳播時獲得的附加相位。兩個特征值的相位差，如圖8(k)表示，代表了光在樣品中沿兩個特征向量方向傳播時的相位延遲，與延遲幾乎為零的空白區(qū)域不同，樣品區(qū)域顯示一定量的延遲，這驗證與兩個主軸相關聯(lián)的兩個折射率的存在，即雙折射效應的存在。同時揭示了樣品不同厚度的區(qū)域存在不同的雙折射效應。

綜上，本發(fā)明提出了一種基于光纖的無透鏡全息成像系統(tǒng)，能實現(xiàn)偏振敏感介質空間分辨的二維Jones矩陣參量的一步測量。本發(fā)明基于無透鏡菲涅爾衍射全息，利用光纖分路器分出所需要的多束參考光和物光，實現(xiàn)全息圖的四通道角分復用，能夠通過一次測量四個矩陣參量。首先通過對復合偏振片瓊斯矩陣的實驗測量，驗證了方案的可行性。作為對偏振測量的應用實例，測量給出了應力作用下PMMA樣品和云母片樣品的瓊斯矩陣參量，并通過計算得到的瓊斯矩陣，進一步給出了沿不同主軸方向的特征值相位，以及與此相對應的偏振光經(jīng)介質傳播后在兩方向上產(chǎn)生的相位延遲。

以上所述僅為本申請的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本申請，對于本領域的技術人員來說，本申請可以有各種更改和變化。凡在本申請的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本申請的保護范圍之內。

上述雖然結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式進行了描述，但并非對本發(fā)明保護范圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本發(fā)明的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護范圍以內。