专利名称：一种仿真装置及仿真方法
技术领域：
本发明涉及光偏振器件偏振效果的测试领域，具体而言，尤其涉及一种用于测试光偏振器件偏振效果的仿真装置及仿真方法。
背景技术：
当前，偏振光有着非常广泛的用途，例如，可用于分析机械的各个部件之间的应力分布、用于测试溶液的浓度等。当然，偏振光在生物、医学、航空等领域也有广泛的应用。不同用途的偏振光，其可能由不同的光偏振器件产生，也可能由同一光偏振器件产生。基于偏振光的广泛应用，测试产生偏振光的光偏振器件的偏振效果，也成为了一个重要的研究课题。现有技术中，测试光偏振器件的偏振效果的方法为:通过构建精密的测量仪器组，包括起偏器、检偏器、光屏、支撑台、支柱、检测台、步进电机、计算机等，来检测光偏振器件对光的偏振效果。在整套测试设备中，可通过改变起偏器透光轴与X轴的夹角、检偏器透光轴与X轴的夹角以及光偏振器件长轴与X轴的夹角等，来测定光偏振器件的不同偏振效果。在上述测试过程中，不仅需要耗费大量的时间，并且构建整套测试设备也需要投入大量的成本，以及还需要消耗较多的光偏振器件制作材料。因此如何构建一种性价比更高的测试光偏振器件偏振效果的系统成了亟待解决的问题。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种仿真装置及仿真方法，能够减少测试光偏振器件偏振效果时的成本投入，避免了测试光偏振器件偏振效果过程中光偏振器件制作材料的消耗。为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种仿真装置，包括:参数提取模块，用于提取琼斯矩阵模型的偏振光输入参数、偏振参数、以及偏振光检测参数；代码处理模块，用于生成分别描述所述参数提取模块提取的偏振光输入参数、偏振参数、偏振光检测参数的程序代码；运行模块，用于运行所述代码处理模块生成的程序代码，得到描述光偏振器件偏振效果的数据；输出模块，用于输出所述运行模块运行得到的描述所述光偏振器件偏振效果的数据。其中，所述偏振光输入参数包括偏振光的振幅、起偏器透光轴与X轴的夹角，谐振因子；所述偏振参数包括所述光偏振器件长轴与X轴的夹角参数、所述光偏振器件引入的相位差；所述偏振光检测参数为检偏器透光轴与X轴的夹角。其中，所述仿真装置还包括:
参数接收模块，用于接收用户输入的调节所述起偏器透光轴与X轴的夹角、光偏振器件长轴与X轴的夹角、所述光偏振器件引入的相位差、以及检偏器透光轴与X轴的夹角中的至少一个参数；所述代码处理模块，还用于根据所述参数接收模块接收到的参数，调节所述参数对应的程序代码。其中，所述输出模块输出的描述所述光偏振器件偏振效果的数据包括:所述偏振光穿过光偏振器件后的偏振状态、光强、X轴上的光强、Y轴上的光强中的至少一个。其中，所述输出模块用于以图形格式输出所述运行模块运行得到的描述所述光偏振器件偏振效果的数据。相应地，本发明实施例还提供了一种仿真方法，包括:提取琼斯矩阵模型的偏振光输入参数、偏振参数、以及偏振光检测参数；生成描述所述偏振光输入参数的程序代码、生成描述所述偏振参数的程序代码、生成描述所述偏振光检测参数的程序代码；运行所述程序代码，得到描述光偏振器件偏振效果的数据；输出所述描述所述光偏振器件偏振效果的数据。其中，所述偏振光输入参数包括偏振光的振幅、起偏器透光轴与X轴的夹角，谐振因子；所述偏振参数包括所述光偏振器件长轴与X轴的夹角参数、所述光偏振器件引入的相位差；所述偏振光检测参数为检偏器透光轴与X轴的夹角。其中，在生成描述所述偏振光输入参数的程序代码、生成描述所述偏振参数的程序代码、生成描述所述偏振光检测参数的程序代码之后，还包括:接收用户输入的调节所述起偏器透光轴与X轴的夹角、光偏振器件长轴与X轴的夹角、所述光偏振器件引入的相位差、或检偏器透光轴与X轴的夹角中的至少一个参数；调节所述生成的程序代码中该参数对应的程序代码。其中，所述输出的描述所述光偏振器件偏振效果的数据包括:所述偏振光穿过光偏振器件后的偏振状态、光强、X轴上的光强、Y轴的上的光强中的至少一个。其中，所述输出所述描述所述光偏振器件偏振效果的数据，包括:以图形格式输出所述描述所述光偏振器件偏振效果的数据。实施本发明实施例，具有如下有益效果:能够根据提取的琼斯矩阵模型中的偏振光输入参数、偏振参数、以及偏振光检测参数，对应生成描述描述所述偏振光输入参数的程序代码、描述所述偏振参数的程序代码、描述所述偏振光检测参数的程序代码，通过运行生成的各程序代码，即可得到并输出描述光偏振器件偏振效果的数据。如此设计，在测试光偏振器件的偏振效果时，无需搭建实体测试设备，也无需消耗光偏振器件材料，减少了测试光偏振器件偏振效果时的成本投入，避免了测试光偏振器件偏振效果过程中光偏振器件制作材料的消耗。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本发明的一种仿真装置第一实施例的结构示意图；图2是本发明的一种仿真装置第二实施例的结构示意图；图3是本发明的一种仿真方法第一实施例的流程示意图；图4是本发明的一种仿真方法第二实施例的流程示意图。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。请参考图1，是本发明提供的一种仿真装置第一实施例的结构示意图，所述仿真装置用于测试光偏振器件偏振效果，包括:参数提取模块11，用于提取琼斯矩阵模型的偏振光输入参数、偏振参数、以及偏振光检测参数；任一偏振光通过一光偏正器件后的偏振情况，均可以表达成一个由两个分量构成的光矢量。例如，若定义沿Z轴传播的偏振 光穿过一光偏振器件后,光矢量在X-Y坐标轴上的投影为:
(Ex(t)\ F y-1 ,(“d[_ U(oJ'°e \Ε^) ⑴其中,wi)为该偏振光入射光偏振器件之前的光矢量表达式，E0为该偏振光的
(E βιφχλ
振幅，wt为该偏振光的谐振因子。m七为X-Y坐标系中的琼斯矢量，Eox为该偏振光从
\ °ye )
光偏振器件射出后振幅在X轴上的投影，Etjy为该偏振光从光偏振器件射出后振幅在Y轴上的投影，Φχ为该偏振光从光偏振器件射出后在X轴方向上的相位，Φγ为该偏振光从光偏振器件射出后在Y轴方向上的相位。由于X-Y坐标系中的任一矢量均可由分解为X轴和Y轴的上的两个分量，因此，由公式(I)可知，偏振光穿过光偏振器件后的偏振情况，均可表示为:
Εχ~\「￡^~|, = *M.......(2)
_ΕΥ」LA _公式(2)称为光偏振器件的琼斯矩阵模型,任一偏振光穿过光偏振器件后的偏振情况，均可表不为该偏振光与某一矩阵的乘积。其中，Ex为沿Z轴传播的偏振光入射光偏振器件前在X轴上的投影，Ey为该偏振光入射光偏振器件前在Y轴上的投影。E' χ为该偏振光穿过光偏振器件后在X轴上的投影，E' γ为该偏振光穿过光偏振器件后在Y轴上的投影，该矩阵M称为琼斯矩阵。
其中，M的通用表达式为:
权利要求
1.种仿真装置，其特征在于，包括: 参数提取模块，用于提取琼斯矩阵模型的偏振光输入参数、偏振参数、以及偏振光检测参数； 代码处理模块，用于生成分别描述所述参数提取模块提取的偏振光输入参数、偏振参数、偏振光检测参数的程序代码； 运行模块，用于运行所述代码处理模块生成的程序代码，得到描述光偏振器件偏振效果的数据； 输出模块，用于输出所述运行模块运行得到的描述所述光偏振器件偏振效果的数据。
2.权利要求1所述的仿真装置，其特征在于，所述偏振光输入参数包括偏振光的振幅、起偏器透光轴与X轴的夹角，谐振因子；所述偏振参数包括所述光偏振器件长轴与X轴的夹角参数、所述光偏振器件引入的相位差；所述偏振光检测参数为检偏器透光轴与X轴的夹角。
3.权利要求2所述的仿真装置，其特征在于，所述仿真装置还包括: 参数接收模块，用于接收用户输入的调节所述起偏器透光轴与X轴的夹角、光偏振器件长轴与X轴的夹角、所述光偏振器件引入的相位差、以及检偏器透光轴与X轴的夹角中的至少一个参数； 所述代码处理模块，还用于根据所述参数接收模块接收到的参数，调节所述参数对应的程序代码。
4.权利要求1-3任一项所述的仿真装置，其特征在于，所述输出模块输出的描述所述光偏振器件偏振效果的数 据包括: 所述偏振光穿过光偏振器件后的偏振状态、光强、X轴上的光强、Y轴上的光强中的至少一个。
5.权利要求1-3任一项所述的仿真装置，其特征在于，所述输出模块用于以图形格式输出所述运行模块运行得到的描述所述光偏振器件偏振效果的数据。
6.种仿真方法,其特征在于,包括: 提取琼斯矩阵模型的偏振光输入参数、偏振参数、以及偏振光检测参数； 生成描述所述偏振光输入参数的程序代码、生成描述所述偏振参数的程序代码、生成描述所述偏振光检测参数的程序代码； 运行所述程序代码，得到描述光偏振器件偏振效果的数据； 输出所述描述所述光偏振器件偏振效果的数据。
7.权利要求6所述的仿真方法,其特征在于,所述偏振光输入参数包括偏振光的振幅、起偏器透光轴与X轴的夹角，谐振因子；所述偏振参数包括所述光偏振器件长轴与X轴的夹角参数、所述光偏振器件引入的相位差；所述偏振光检测参数为检偏器透光轴与X轴的夹角。
8.权利要求7所述的仿真方法，其特征在于，在生成描述所述偏振光输入参数的程序代码、生成描述所述偏振参数的程序代码、生成描述所述偏振光检测参数的程序代码之后,还包括: 接收用户输入的调节所述起偏器透光轴与X轴的夹角、光偏振器件长轴与X轴的夹角、所述光偏振器件引入的相位差、或检偏器透光轴与X轴的夹角中的至少一个参数；调节所述生成的程序代码中该参数对应的程序代码。
9.权利要求6-8任一项所述的仿真方法,其特征在于,所述输出的描述所述光偏振器件偏振效果的数据包括: 所述偏振光穿过光偏振器件后的偏振状态、光强、X轴上的光强、Y轴的上的光强中的至少一个。
10.权利要求6-8任一项所述的仿真方法，其特征在于，所述输出所述描述所述光偏振器件偏振效果的数据，包括: 以图形格式输出所述描 述所述光偏振器件偏振效果的数据。
全文摘要
本发明实施例公开了一种仿真装置，包括参数提取模块，用于提取琼斯矩阵模型的偏振光输入参数、偏振参数、偏振光检测参数；代码处理模块，用于生成分别描述参数提取模块提取的偏振光输入参数、偏振参数、偏振光检测参数的程序代码；运行模块，用于运行代码处理模块生成的程序代码，得到描述光偏振器件偏振效果的数据；输出模块，用于输出运行模块运行得到的描述光偏振器件偏振效果的数据。本发明实施例还公开了一种仿真方法。采用本发明，在测试光偏振器件的偏振效果时，无需搭建实体测试设备，也无需消耗光偏振器件材料，减少了测试光偏振器件偏振效果时的成本投入，避免了测试光偏振器件偏振效果过程中光偏振器件制作材料的消耗。
文档编号G06F17/50GK103093013SQ20111034117
公开日2013年5月8日 申请日期2011年11月2日 优先权日2011年11月2日
发明者刘若鹏, 易翔, 黄沣, 季春霖, 刘斌 申请人:深圳光启高等理工研究院