中国科学院南京天文光学技术研究所机构知识库

太阳的一些活动和太阳磁场息息相关，通过对太阳磁场的探测和研究可以进一步了解太阳大气层的固有属性，而偏振测量是对太阳磁场测量的手段之一，通过Zeeman和Hanle效应来推测太阳的磁场信息。现在许多大型太阳望远镜中都已配备了太阳偏振仪，用于对太阳进行偏振测量。偏振定标单元对于定标由偏振系统和天文望远镜产生的仪器偏振至关重要，论文主要围绕偏振仪的定标单元与调制单元进行研究，主要内容如下： 
1. 对定标单元内误差角的定标提出了一种基于约束非线性最小化优化的方位角误差定标方法，该方法基于高精度成像偏振测量系统得到了验证。此高精度成像偏振测量系统的定标单元是由线性偏振片与四分之一波片组成，以输出标准的偏振态，且对偏振仪进行校准。此高精度成像偏振测量系统的调制单元是由两个液晶相位延迟器组成，以解调输入的Stokes参数。优化方法为，首先将定标单元中的线性偏振片和四分之一波片的光轴方位角误差设置为两个待优化的自由变量，然后通过定义与产生和测量得到的Stokes参数以及偏振定标获得的响应矩阵相关的优化目标函数，最终使用约束非线性最小化优化方法来确定两个偏振元件的光轴方位角误差。 
2. 建立偏振仪定标单元与调制单元的数学模型。分析了定标单元内线性偏振片与四分之一波片的光轴方位角误差对定标单元输出偏振态的影响值，同时也分析了调制单元内两个液晶相位延迟器的光轴方位角误差对偏振仪调制矩阵内矩阵元素值的影响，它们的影响程度均利用三维图进行了表示。 
论文针对偏振仪定标单元和调制单元进行了分析，并对定标单元提出了优化方法进行修正光轴方位角误差，且对提出的优化方法分别从理论模拟和实际测量两个方面进行了验证。实验表明，该优化方法能够成功获得上述两个方位角误差，精度分别优于2.79'和2.72'，具有定标精度高、定标速度快的优点。