偏振相机是一种先进的成像设备,其能够捕捉并解析光波的偏振信息。
光是振动平面和其传播方向互相垂直的横波,具有传播方向、强度、波长和偏振等诸多特性。偏振光分为完全偏振光和部分偏振光,其中完全偏振光又分为圆偏振光和线偏振光。当光穿透偏振滤光片时,只有沿着某一个特定振动方向传播的光可以通过,其他振动方向的光要么被吸收,要么被反射,此时透射光成为完全的线偏振光。
偏振相机通过加入一层偏振片在传感器的二极管上方,允许四个方向的光波同时透过,芯片可检测其强度和偏振角。以下是偏振成像的基本原理:
偏振光学成像主要是通过拍摄多幅(一般三幅或四幅)经不同检偏器调制后的强度图像,并进行偏振信息提取来实现的。对于线扫描偏振相机,其工作原理是,将纳米线微偏振器滤光片置于硅(Si)上,在前三个线阵上分别定义0°(S)、135°和90°(P)偏振态。第四个数组是一个未经过滤的通道,它记录传统的未经过滤的图像。电场方向垂直于纳米线振荡方向的光将会穿过滤光片,而平行于纳米线振荡方向的光将会被滤除。当线扫描相机用反射结构与腹板成一定角度安装时,0°通道传输s偏振光(偏振方向垂直于入射平面),而90°通道传输p偏振光(偏振方向平行于入射平面)。
偏振相机通常包括线性偏振相机和圆偏振相机两种类型:
线性偏振相机:通过旋转偏振片来测量不同方向上的偏振光强度。
圆偏振相机:利用圆偏振光在物体表面反射后变为椭圆偏振或线性偏振的特性来获取信息。