Автор Тема: Измерение угла и типа поляризации  (Прочитано 1916 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн barbucha

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 295
  • Репутация: +2/-13
Измерение угла и типа поляризации
можно ли измерить угол поляризации например луча лазера при помощи такой сземы

луч лазера расщепить луч на 2 и направить его на 2 фотодиода перед ними поляризационные фильтры один относительно другого на 90 градусов
угол поляризации вычислять арктангенс ( амплитуда фотодиода 1 / амплитудп фотодиода 2)

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2294
  • Репутация: +136/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Re: Измерение угла и типа поляризации
« Ответ #1 : 25 Ноябрь 2012, 22:36:33 »
Можно. Но не очень точно, потому что отражение зависит от поляризации, а фотодиоды немного разные. Гораздо лучше крутить единственный поляризатор и измерить зависимость от угла. И проще, кстати. Просто постройте график зависимости тока фотодиода от угла поворота, а потом разберетесь. Читайте про закон Малюса.

Оффлайн barbucha

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 295
  • Репутация: +2/-13
Re: Измерение угла и типа поляризации
« Ответ #2 : 26 Ноябрь 2012, 01:59:40 »
эта формула планируется для программы вычисляющей угол поляризации для каждого пиксела фотографии. Потом каждому углу дать определенный цвет и теоретически получится камера показывающая поляризацию.

Вы знакомы с формулой
P = (I 0 * I 90 + 2 * I 45) / I0 + I 90
это якобы формула вычисления степени поляризации света
где есть 3 фотодиода перед которыми стоят поляризационные фильтры 0  45 90 градусов

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2294
  • Репутация: +136/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Re: Измерение угла и типа поляризации
« Ответ #3 : 26 Ноябрь 2012, 10:32:19 »
Ну, я бы даже "формулой" это назвать постеснялся - это просто скалярное произведение с нормировкой. Ее вывести в уме можно. Я не проверяю эту формулу, но, кажется, она верна.

Я бы постарался избежать использования НЕСКОЛЬКИХ фотодиодов. Лучше ОДИН. У фотодиодов большой разброс характеристик, а любые зеркала-делители при отражении делят чуть-чуть в зависимости от поляризации (закон Брюстера немного примешивается). Если взять один фотодиод и один поляризатор, проблем не будет.

Как бы я сделал. Берем поляризатор (один) и крутим моторчиком (можно крутить быстро). Ставим фотодиод, с него снимаем сигнал. На поляризаторе делаем датчик положения - например, щель и оптопару, по импульсам с датчика синхронизируем развертку осциллографа, а на вход Y идет сигнал с фотодиода. Потом - скалярное произведение. Это очень точный метод. Он еще точнее, если взять не поляроид, а какую-нибудь призму Николя или Глана.

Оффлайн barbucha

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 295
  • Репутация: +2/-13
Re: Измерение угла и типа поляризации
« Ответ #4 : 26 Ноябрь 2012, 11:12:35 »
если это будут 3 ПЗС матрицы синхронизированные по кадрам и пикселам?

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2294
  • Репутация: +136/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Re: Измерение угла и типа поляризации
« Ответ #5 : 26 Ноябрь 2012, 14:23:04 »
если это будут 3 ПЗС матрицы синхронизированные по кадрам и пикселам?
Легко. Можно КМОП-матрицы.

Беда в том, что у ПЗС-матриц разброс параметров еще больше. Как я уже говорил в соседней теме, я бы советовал взять все-таки одну матрицу и последовательно сменять фильтры, а не мучаться с совмещением трех кадров трех разных матриц. Вообще зачем делать три узла, когда можно сделать один и включить три раза?

Если нужно круговую поляризацию, то каналов надо 4. Если хочется еще и цвет, особенно в ИК- и УФ-области, каналов потребуется больше. Если взять одну камеру, на ее объектив можно хоть сотню сменных фильтров на поворотных дисках навесить. Как на фотоувеличителе для цветокоррекции - знаете? И снимать, соответственно, хоть в сотню каналов. Лишь бы объект за время съемки не двигался сильно.

Оффлайн barbucha

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 295
  • Репутация: +2/-13
Re: Измерение угла и типа поляризации
« Ответ #6 : 27 Ноябрь 2012, 22:17:13 »
P = (I 0 * I 90 + 2 * I 45) / I0 + I 90

если I0 + I 90  = 0
что тогда?

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2294
  • Репутация: +136/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Re: Измерение угла и типа поляризации
« Ответ #7 : 27 Ноябрь 2012, 22:45:25 »
Очевидно, что тогда I0 = -I90, и это можно подставить в формулу. Получится
P = (-I0^2 + 2 * I 45) / I0 - I0 = 2*(I45/I0 - I0).
Только в формуле, кажется, ошибка. Потому что в ней из дроби, в которой на I0 делится (размерность дроби - единица) вычитается I90, размерность которой - какие-то физические единицы (неважно какие), но не единица. Так быть не должно. Похоже на опечатку или ошибку.

Оффлайн barbucha

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 295
  • Репутация: +2/-13
Re: Измерение угла и типа поляризации
« Ответ #8 : 28 Ноябрь 2012, 18:13:27 »
забыл скобки

P = (I 0 * I 90 + 2 * I 45) / (I0 + I 90)

делить на 0 нельзя
что будет если число поделится на 0

Оффлайн Gall

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2294
  • Репутация: +136/-0
    • Sam's Laser FAQ на русском
Re: Измерение угла и типа поляризации
« Ответ #9 : 28 Ноябрь 2012, 20:15:25 »
забыл скобки

P = (I 0 * I 90 + 2 * I 45) / (I0 + I 90)
Ага, так больше похоже на правду. Но все равно непохоже, потому что теперь в числителе первое слагаемое - произведение двух I (то есть квадрат интенсивности), а второе слагаемое - просто I. Так тоже не должно быть, опять размерность не сходится.

делить на 0 нельзя
что будет если число поделится на 0
Это не так страшно в физике, как в математике.
В физике надо вместо нуля представить очень маленькое, но ненулевое число. Тогда все становится ясно. В этой формуле есть два варианта: либо P устремится к бесконечности, либо (что на самом деле и будет) - числитель дроби будет тоже близок к нулю. Это и неудивительно. Решается это просто - взять предел дроби, устремив знаменатель к нулю. Мы знаем, как выразить I45 через I0 и I90 в ситуации, когда I0=-I90 (из закона Малюса), поэтому предел берется.

Как появится время (не знаю, когда появится) - сам сяду и выведу эту формулу.

 



SimplePortal 2.3.3 © 2008-2010, SimplePortal