检索结果-内蒙古大学图书馆

光学学报 2018年第9期38卷 207-214页

作者：陶菲宋茂新洪津孙晓兵凌明椿张元贞匡大鹏中国科学院安徽光学精密机械研究所安徽合肥230031 中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室安徽合肥230031 中国科学技术大学安徽合肥230026

同时全偏振成像仪是一种基于大口径离轴三反系统的高空间分辨率偏振遥感器,它采用棱镜分振幅的同时偏振测量方法。由于仪器偏振器件多,特性复杂,导致仪器的测量矩阵偏离理想值。为保证仪器的偏振测量精度,需要进行有效的偏振定标。提出... 详细信息

同时全偏振成像仪是一种基于大口径离轴三反系统的高空间分辨率偏振遥感器,它采用棱镜分振幅的同时偏振测量方法。由于仪器偏振器件多,特性复杂,导致仪器的测量矩阵偏离理想值。为保证仪器的偏振测量精度,需要进行有效的偏振定标。提出了一种利用标准线偏振光源与圆偏振光源对一种分振幅型同时偏振成像仪进行定标的方法。线偏振定标源定标仪器测量矩阵的前三列,利用最小二乘拟合傅里叶系数获得定标系数;圆偏振定标源定标仪器测量矩阵的第4列,采用将光源旋转90°测量两次求平均的方法消除光源圆偏振态的非理想性。最后通过实验验证了同时全偏振成像仪的偏振测量精度,结果表明:定标后偏振测量精度优于1%(P≤0.3)。

关键词：测量偏振定标离轴三反偏振成像仪

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双复合光楔偏振调制模块消色差研究

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光子学报 2018年第1期47卷 223-228页

作者：韩琪玥李双韩琳袁齐中国科学院安徽光学精密机械研究所合肥230031 中国科学技术大学合肥230026 中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室合肥230031

为了提高空间振幅调制光谱偏振测量系统中光谱偏振数据和图像的采样精度,对偏振调制模块-双复合光楔调制器的消色差特性进行了研究.根据双复合光楔的消色差原理及其结构形式,分析了不同双折射晶体材料构成的双复合光楔调制器相位延迟量... 详细信息

为了提高空间振幅调制光谱偏振测量系统中光谱偏振数据和图像的采样精度,对偏振调制模块-双复合光楔调制器的消色差特性进行了研究.根据双复合光楔的消色差原理及其结构形式,分析了不同双折射晶体材料构成的双复合光楔调制器相位延迟量的一阶导数与晶体材料双折射率、楔角的关系,并利用Matlab软件数值模拟寻找最优组合.基于理论分析,采用KDP-石英组合与石英-石英组合进行对比实验,结果表明:KDP-石英组合一级亮条纹相位延迟量对波长的一阶导数数值小于石英-石英组合,证明了KDP-石英组合消色差特性优于石英-石英组合,其结果与理论分析一致.

关键词：偏振光谱晶体组合复合光楔空间调制消色差双折射率楔角

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基于灰阶靶标的高分辨光学卫星传感器在轨绝对辐射定标

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红外与激光工程 2018年第4期47卷 41-46页

作者：徐伟伟张黎明李鑫杨宝云王戟翔中国科学院安徽光学精密机械研究所通用光学定标与表征技术重点实验室安徽合肥230031 中国科学院合肥物质科学研究院安徽合肥230031

辐射定标是光学卫星传感器遥感信息定量化的关键技术之一。基于多灰阶靶标的星载多光谱相机在轨绝对辐射定标方法,以地面漫射辐射/总辐射比、大气光学厚度等参数的实际测量代替气溶胶散射特性假设,通过参照目标反射辐射与大气程辐射及... 详细信息

辐射定标是光学卫星传感器遥感信息定量化的关键技术之一。基于多灰阶靶标的星载多光谱相机在轨绝对辐射定标方法,以地面漫射辐射/总辐射比、大气光学厚度等参数的实际测量代替气溶胶散射特性假设,通过参照目标反射辐射与大气程辐射及地气耦合辐射的分离,简化定标流程,并突破大面积辐射校正场受时空条件的限制,实现高分辨率多光谱遥感器全动态范围内的高精度、高频次、业务化定标。试验结果表明:基于灰阶靶标的高分辨光学卫星传感器在轨绝对辐射定标不确定度优于3.5%,与反射率基法定标结果的差异优于5%,且适应于复杂环境条件下在轨定标的应用需求。

关键词：遥感辐射定标灰阶靶标大气透过率漫射辐射/总辐射比

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中高层OH自由基在紫外波段的临边散射辐射正演模拟与敏感性分析（英文）

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光谱学与光谱分析 2018年第10期38卷 3278-3285页

作者：方雪静熊伟施海亮罗海燕陈迪虎中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所安徽合肥230031 中国科学技术大学安徽合肥230026 中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室安徽合肥230031

OH自由基是中高层大气中重要的氧化剂,决定着臭氧以及其他温室气体的浓度变化,甚至气候变化。为了实现中高层大气OH自由基的精细探测与精确反演,需要构造正演模型,模拟得到仪器接收到的大气中的A2Σ+-X2Π(0,0)309nm波段的太阳共振荧光... 详细信息

OH自由基是中高层大气中重要的氧化剂,决定着臭氧以及其他温室气体的浓度变化,甚至气候变化。为了实现中高层大气OH自由基的精细探测与精确反演,需要构造正演模型,模拟得到仪器接收到的大气中的A2Σ+-X2Π(0,0)309nm波段的太阳共振荧光发射信号。本文基于分子光谱能级跃迁理论计算得到OH(0,0)振动能级上的荧光发射率因子g,结合辐射传输模型SCIATRAN模拟出的太阳辐照度和观测视线路径上的OH柱量,模拟出OH荧光发射光谱,叠加上大气背景光谱并卷积仪器函数,最终模拟得到仪器接收的包含OH浓度信息的光谱。模拟结果与国外在轨仪器MAHRSI(Middle Atmosphere High-Resolution Spectrograph Investigation),SHIMMER(Spatial Heterodyne Imager for Mesospheric Radicals)的在轨实测结果一致性较好。还分析了影响模拟结果的因素,在之后的正演过程中加以修正,使正演模型更接近实际辐射传输过程。

关键词： OH自由基正演模型荧光发射率因子 SCIATRAN 敏感性分析

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偏振遥感器带内相对光谱响应度定标方法研究

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光学学报 2018年第7期38卷 144-151页

作者：朱冰青袁银麟康晴张梦雅郑小兵方勇华李健军吴浩宇丁蕾李孟凡中国科学技术大学环境科学与光电技术学院安徽合肥230026 中国科学院安徽光学精密机械研究所通用光学定标与表征技术重点实验室安徽合肥230031

带内相对光谱响应度是检测和评估偏振遥感器带内响应非一致性的基本参数。采用基于激光抽运氙灯光源的单色仪、消偏器、参考探测器和45°分束镜,搭建了一套偏振遥感器相对光谱响应度测量装置。该装置采用消偏器消除单色仪输出的偏... 详细信息

带内相对光谱响应度是检测和评估偏振遥感器带内响应非一致性的基本参数。采用基于激光抽运氙灯光源的单色仪、消偏器、参考探测器和45°分束镜,搭建了一套偏振遥感器相对光谱响应度测量装置。该装置采用消偏器消除单色仪输出的偏振特性,通过光谱偏振分析仪(SPOLA)进行消偏精度的测量和验证。采用分束镜同步测量的方法来降低光源的非稳定性影响,提高测量精度和效率。采用成像区域大气校正仪490nm和870nm偏振通道作为应用案例,开展了带内相对光谱响应度的整机测试实验。实验结果表明,大气校正仪中心波长测量极差值与带宽均值的比值精度在0.25%以内,满足带内响应非一致性小于0.6%的定标要求。

关键词：测量偏振遥感器带内响应度定标非一致性

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基于Kubelka-Munk理论的涂层表面多参量偏振双向反射分布函数模型

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光学学报 2018年第1期38卷 298-305页

作者：杨敏方勇华吴军崔方晓李大成吴越王涛中国科学技术大学环境科学与光电技术学院安徽合肥230026 中国科学院安徽光学精密机械研究所通用光学定标与表征技术重点实验室安徽合肥230031

为了表征涂层的表面散射偏振特性,基于Kubelka-Munk理论,综合考虑表面散射和体散射,建立了一种多参量偏振双向反射分布函数(BRDF)模型;该模型通过引入镜向系数来表征表面散射的贡献程度,以改进传统的偏振BRDF模型,使得含5个参量(复折射... 详细信息

为了表征涂层的表面散射偏振特性,基于Kubelka-Munk理论,综合考虑表面散射和体散射,建立了一种多参量偏振双向反射分布函数(BRDF)模型;该模型通过引入镜向系数来表征表面散射的贡献程度,以改进传统的偏振BRDF模型,使得含5个参量(复折射率的实部和虚部、表面粗糙度、相对漫反射率系数、镜向系数)的新偏振BRDF模型更符合实际的涂层表面散射偏振特性;通过开展户外实验获得黑漆和绿漆涂层表面在不同观测几何时的偏振度,利用遗传算法从实测数据中反演关键参量。结果表明:对于不同的涂层表面,该多参量偏振BRDF模型的仿真结果与实测数据均能较好地吻合,引入镜向系数能够提高模型的准确性,可为涂层目标偏振特征的提取和有效识别提供依据。

关键词：物理光学偏振特性双向反射分布函数 Kubelka-Munk理论涂层表面偏振散射偏振

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基于六参量偏振BRDF模型的地物背景偏振反射特性研究

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光学学报 2018年第5期38卷 265-272页

作者：杨敏方勇华吴军崔方晓中国科学技术大学环境科学与光电技术学院安徽合肥230026 中国科学院安徽光学精密机械研究所通用光学定标与表征技术重点实验室安徽合肥230031

为研究地物背景的偏振反射特性,综合考虑了镜面反射、体散射和后向散射,建立了一种六参量偏振双向反射分布函数(pBRDF)模型。该模型利用Kubelka-Munk(KM)理论模拟体散射分量,并引入呈高斯分布的后向散射分量,改进了传统的偏振BRDF模型... 详细信息

为研究地物背景的偏振反射特性,综合考虑了镜面反射、体散射和后向散射,建立了一种六参量偏振双向反射分布函数(pBRDF)模型。该模型利用Kubelka-Munk(KM)理论模拟体散射分量,并引入呈高斯分布的后向散射分量,改进了传统的偏振BRDF模型。建立的六参量偏振BRDF模型更加符合地物背景的偏振反射特性。基于多角度偏振测量原理,获得草地和土壤在不同观测几何下的偏振光谱,分析了偏振反射分布特征,并从实测数据中反演了模型参量,将测量值与仿真值进行了对比。结果表明:所建立的六参量偏振BRDF模型的仿真结果与实测数据之间具有很好的吻合性,证实了该模型的准确性与有效性。

关键词：物理光学偏振后向散射双向反射分布函数地物背景

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连续光谱地表反射特性自动观测辐射计的光机设计

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光子学报 2018年第6期47卷 27-37页

作者：潘琰李新翟文超刘恩超张艳娜陈媛乔延利郑小兵中国科学技术大学环境科学与光电技术学院合肥230026 中国科学院安徽光学精密机械研究所通用光学定标与表征技术重点实验室合肥230031

介绍了连续光谱地表反射特性自动观测辐射计(SCR)的光机系统设计.SCR辐射计的光谱范围为400~2 400 nm,能够实现地表反射率的长期自动观测.所设计的SCR辐射计使用经过定标的漫反射参考板作为反射率标准,漫反射参考板通过转臂自动切入、... 详细信息

介绍了连续光谱地表反射特性自动观测辐射计(SCR)的光机系统设计.SCR辐射计的光谱范围为400~2 400 nm,能够实现地表反射率的长期自动观测.所设计的SCR辐射计使用经过定标的漫反射参考板作为反射率标准,漫反射参考板通过转臂自动切入、切出测量光路.为保证参考板在野外的长期适用性,设计了参考板清洁机构.对易发生失效的转臂进行静力学分析.结果表明:转轴位置会发生应力集中,且距离转轴位置越远,变形量越大,变形引起的参考板水平误差在0.3°以内,满足应用需求.为验证SCR辐射计测量数据的准确性和仪器的可靠性,设计了SCR辐射计和SVC光谱仪的比对试验.试验结果表明:两台仪器所测量的反射率具有相同的变化趋势,二者偏差普遍在±1%以内,最大偏差在±3.5%以内.SCR辐射计能够实现较高精度的反射率数据自动测量,在卫星遥感器外场自动化定标和高频次定标方面具有重要应用前景.

关键词：辐射计自动化定标地表反射率光机设计有限元分析

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大气主要温室气体监测仪在轨观测数据质量分析

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上海航天 2019年第S2期36卷 162-167页

作者：施海亮熊伟李志伟罗海燕中国科学院安徽光学精密机械研究所安徽合肥230031 中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室安徽合肥230031

大气主要温室气体监测仪(greenhouse gases monitoring instrument,GMI)是国际上首台基于空间外差光谱技术体制的温室气体卫星载荷,于2018年5月28日成功开机观测。对GMI开机后获取的在轨观测数据进行了质量分析,将各光谱通道干涉图与地... 详细信息

大气主要温室气体监测仪(greenhouse gases monitoring instrument,GMI)是国际上首台基于空间外差光谱技术体制的温室气体卫星载荷,于2018年5月28日成功开机观测。对GMI开机后获取的在轨观测数据进行了质量分析,将各光谱通道干涉图与地面测试数据进行了对比,分析了零光程差点、调制度等指标。利用研发的GMI地面预处理系统,对干涉数据进行了光谱复原和定标系数加载,分别将温室气体吸收辐亮度光谱数据与理论模拟光谱以及GOSAT实测光谱进行了对比分析。此外,选择不同时刻温室气体光谱观测数据,对光谱和辐射稳定性进行了分析。通过对GMI在轨观测数据的分析,表明载荷光谱分辨率、信噪比、探测灵敏度、光谱稳定性、辐射稳定性等指标均达到了理论设计值要求,整体性能达到了国际先进水平,为下一步生产高精度温室气体数据产品奠定了基础。

关键词：空间外差干涉干涉图光谱图光谱分辨率信噪比

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星载偏振扫描仪的星上偏振定标方法

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中国激光 2018年第11期45卷 254-261页

作者：杨洪春杨本永宋茂新邹鹏孙晓兵洪津中国科学院安徽光学精密机械研究所安徽合肥230031 中国科学技术大学研究生院科学岛分院安徽合肥230026 中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室安徽合肥230031

为保障偏振扫描仪长期在轨的偏振测量精度,研究了偏振扫描仪的星上偏振定标原理与方法。首先,针对分孔径和分振幅的技术特点,结合实际的误差来源,理论推导了系统探测矩阵;其次,根据仪器参数,利用已知偏振态的线偏振光和非偏振光,推导了... 详细信息

为保障偏振扫描仪长期在轨的偏振测量精度,研究了偏振扫描仪的星上偏振定标原理与方法。首先,针对分孔径和分振幅的技术特点,结合实际的误差来源,理论推导了系统探测矩阵;其次,根据仪器参数,利用已知偏振态的线偏振光和非偏振光,推导了星上偏振定标方程;然后,设计了用于星上偏振定标的线偏振定标器和非偏振定标器;最后,提出了利用已知偏振度的太阳漫射板辐射定标数据来校正偏振扫描仪的低偏振度测量精度和稳定性。所提出的星上偏振定标方法具有高精度、高频次、高效率等特点,可满足长期在轨偏振测量精度为0.005的应用需求。

关键词：遥感偏振定标偏振测量偏振扫描仪星上定标器

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