具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

图1是根据一示例性实施例示出的一种水下原位体散射测量仪的原理图，参考图1，本发明实施例提供一种水下原位体散射测量仪，可以包括：

光源腔10，所述光源腔10包括光源11、起偏模块14和第一光电探测器15，所述起偏模块14用于将所述光源11变成第一偏振光，所述第一光电探测器15用于检测第二透射光强度；

散射腔20，所述散射腔20包括入射棱镜21、出射棱镜22、吸收型中性密度片25、反射棱镜23和旋转台模块，所述散射腔20内充满样品溶液，所述入射棱镜21用于接收所述第一偏振光，输出第一透射光，第一透射光穿过所述样品溶液时向四周产生散射光，第一透射光穿过所述中性密度片25进入到所述出射棱镜22，所述出射棱镜22将第一透射光变为第二透射光，第二透射光进入所述第一光电探测器15，散射光进入所述反射棱镜23，所述反射棱镜包括三个反射面，散射光入射到第一反射面上，反射产生第二散射光，第二散射光照射在第二反射面上，反射产生第三散射光，第三散射光照射在第三反射面上，反射产生第二偏振光输出，所述反射棱镜搭载在所述旋转台模块上；

探测腔30，所述探测腔30包括检偏模块31，所述检偏模块31用于检测所述反射棱镜23射出的第二偏振光。

由上述实施例可知，本发明采用入射棱镜与出射棱镜这一组合设计使得第一偏振光与散射光相垂直，便于测量更广角度的偏振散射信号，有益于提高提散射测量角度。此外本发明还采用反射棱镜和旋转台，旋转台连续360°快速旋转带动反射棱镜旋转，可以实现连续快速测量。

本实施例中，所述光源腔10与探测腔30为密封腔，光源腔10与散射腔20通过水密接插件连接，散射腔20与探测腔30通过水密接插件连接，三段式结构可以自由拆卸和更换。

本实施例中，所述光源11为多波长合束激光器，进一步地，所述多波长合束激光器能发送488nm、520nm、532nm、640nm等的激光。

还可以包括：分束镜12和第二光电探测器13，光源11发出的光通过分束镜12分束，一部分被第二光电探测器13接收，用于监测激光的功率波动以补偿因激光能量的变化造成的散射光强的变化；另一部分进入起偏模块14进行起偏，获得高消光比的第一偏振光。

本实施例中，所述起偏模块14包括沿光路传播方向依次分布的偏振片、二分之一波片和四分之一波片。光束经过一个固定线偏振片后再先后经过一个可旋转的二分之一波片和一个可旋转的四分之一波片，从而实现线、椭圆、圆偏振的转换。

本实施例中，所述出射棱镜22的入射面上胶合有一块吸收型中性密度片25，本实施例选用1％透过率的吸收型中性密度片25，可以将反射回到样品池内的光强减弱到原来的10^-6。

本实施例中，所述散射光一部分会入射到反射棱镜23，反射棱镜23拥有三个反射面，散射光垂直入射到反射棱镜23后，经过三次反射入射到散射窗口，反射棱镜的设计实现对第二偏振光快速连续检测，提高仪器整体测量速度。

本实施例中，所述散射腔20具有旋转台模块，所述反射棱镜23搭载在所述旋转台模块上，旋转台模块提供旋转运动，反射棱镜23以散射窗口为中心360°旋转，以达到不同角度的偏振散射光信号的收集和探测，从而能够测量近全角度的全偏振穆勒矩阵参数测量。

进一步地，所述旋转台模块包括旋转台24和电机，所述反射棱镜23安装在所述旋转台24上，由所述旋转台24带动反射棱镜23旋转，所述旋转台24由所述电机驱动，由电机驱动旋转台24实现旋转台24绕轴线360度转动。

本实施例中，所述散射光经过散射窗口入射到检偏模块31进行检测，所述检偏模块31包括沿光路传播方向依次分布的检偏片、非偏振分光棱镜、光纤和光电放大器。

本实施例中，所述探测腔30还包括电源模块33、数据存储模块32和中控模块34，所述电源模块33为光源11、第一光电探测器15、检偏模块31和数据存储模块32和中控模块34供电，所述数据存储模块32为第一光电探测器15和检偏模块31提供数据采集存储，存储记录测量结果和中间过程参数，测量结果包括穆勒矩阵，衰减系数，体散射函数等，中间过程参数包括参考光强，透射光强，不同角度不同偏振组合下偏振探测信号等。所述中控模块34控制电源模块33供电和数据存储模块32的采集。所述中控模块34还可以与上位机进行通讯，可接收上位机的信号后控制二分之一波片的旋转，旋转台24的旋转以及第一光电探测器15的采集和数据存储。

本发明实施例提供的一种水下原位体散射测量仪，填补我国水体穆勒矩阵测量技术与数据获取能力的空白。创新实现全角度，全偏振，多波长的设计理念，与其他类似系统相比，可获得更加完整的水体散射偏振信息。

本发明实施提供过的一种水下原位体散射测量仪工作时，光源11发射出激光，经过分束镜12分束，一部分光入射到第二光电探测器13，用于监测激光的功率波动以补偿因激光能量的变化造成的散射光强的变化，剩余光入射到起偏模块14，通过起偏模块14起偏输出高消光比的第一偏振光。由起偏模块14输出的第一偏振光入射到入射棱镜21内，输出第一透射光，在入射棱镜21底部产生一次反射，穿过样品溶液入射到出射棱镜22上，出射棱镜22胶合了一块具有1％透过率的吸收型中性密度片25，使得反射回到样品内的光强减弱为原来的10^-6，能够有效减少杂散光对大角度后向散射和小角度前向散射测量造成的影响，使得偏振光垂直出射以便于透射光强的探测，所述出射棱镜22将第一透射光变为第二透射光，第二透射光照射在第一光电探测器15上，由第一光电探测器15检测其光强度，以此计算测量水体衰减系数。在上述过程中，第一透射光穿过样品溶液时，会向四周产生散射光，部分散射光照射到反射棱镜23上，经过三次反射改变光路，穿过散射窗口入射到检偏模块31上，进行偏振散射光信号的收集和探测。旋转台24由内部电机驱动旋旋转，旋转台24旋转带动反射棱镜23旋转，反射棱镜23以散射窗口为中心360°旋转，以达到不同角度的偏振散射光信号的收集和探测。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的内容后，将容易想到本发明的其它实施方案。本发明旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。