双弹光调制广义偏振测量的数字锁相数据处理研究

针对高精度、快速实时的偏振测量需求，提出了一种双弹光差频调制的偏振参量测量方法。对偏振测量原理进行了详细分析，针对双弹光调制器工作控制及信号解调需求，设计了基于数字可编程逻辑门阵列(FPGA)的多通道数字锁相数据处理方案。FPGA提供一定频率占空比的脉冲宽度调制波(PWM),经高压谐振电路输出正弦高压驱动弹光调制器工作，与此同时，探测器探测到的调制光信号经模数转换器(ADC)采集后进入FPGA中。FPGA提供本地参考信号完成多个频率信号的同时解调，进而单次测量便可得到4个斯托克斯分量。搭建了实验系统进行了实验验证，利用旋转1/4波片法建立了偏振产生装置，实现了对线偏振光、圆偏振光、椭圆偏振光的测量。实验结果表明，系统测量的相对误差小于0.8%,重复性标准差小于0.2%,单次测量时间小于200ms,实现了高精度、重复性好、实时的偏振测量。