检索结果-内蒙古大学图书馆

光学学报 2017年第5期37卷 18-24页

作者：段锋华王先华叶函函蒋芸吴浩中国科学院安徽光学精密机械研究所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

为了研究气候变化,需要实现遥感卫星对二氧化碳(CO_2)的高精度测量。气溶胶和透射率较高的薄卷云的散射是影响大气中CO_2反演精度的主要环境因素。结合主成分分析(PCA)的统计方法和光程概率分布的密度函数(PPDF)方法,利用PCA方法得到大... 详细信息

为了研究气候变化,需要实现遥感卫星对二氧化碳(CO_2)的高精度测量。气溶胶和透射率较高的薄卷云的散射是影响大气中CO_2反演精度的主要环境因素。结合主成分分析(PCA)的统计方法和光程概率分布的密度函数(PPDF)方法,利用PCA方法得到大气CO_2反演的先验值,避免了因偏差过大而导致的运算结果无法接近真值;基于3层PPDF模型,解决了薄卷云和气溶胶散射引起的光子路径变化而导致的吸收谱线变化的问题。结果表明,PCA方法和PPDF方法联合反演的反演精度得到明显提高;对2013年塔克拉玛干沙漠GOSAT数据的反演结果进行分析,采用单一的PPDF方法得到的反演结果的方差为3.5,两种方法相结合得到的反演结果的方差为1.4,优于日本国立环境研究所(NIES)提供的反演方差(1.6)。

关键词：大气光学二氧化碳反演光程概率分布的密度函数方法主成分分析方法薄卷云和气溶胶散射

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宽波段太阳辐照度仪光谱定标方法研究

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光子学报 2017年第6期46卷 52-60页

作者：黄雄豪李新刘恩超郑小兵翟文超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重点实验室合肥230031 中国科学技术大学合肥230026

宽波段太阳辐照度仪采用fèry棱镜分光,利用线阵CCD反馈控制光谱扫描,波长覆盖范围为400~2 500nm.为实现该仪器的高准确度光谱定标,在实验室内利用单波长激光器和OPO激光器分别作为光源.通过光谱扫描,得出定标波长与CCD像元的对应关... 详细信息

宽波段太阳辐照度仪采用fèry棱镜分光,利用线阵CCD反馈控制光谱扫描,波长覆盖范围为400~2 500nm.为实现该仪器的高准确度光谱定标,在实验室内利用单波长激光器和OPO激光器分别作为光源.通过光谱扫描,得出定标波长与CCD像元的对应关系.根据棱镜参量和光路设计参量推导出全波段内光谱定标方程,实现全波段光谱定标.通过与其他特征波长比较,分析得出光谱定标合成不确定度优于0.5nm.用定标好的仪器进行室外测量,将测量结果与大气辐射传输软件modtran4模拟结果相比对,可得实际测量的大气吸收峰与模拟结果一致.将该方法在红外波长区域定标结果与传统的多项式拟合光谱定标方法对比,显示该定标结果优于传统多项式拟合方法.证明该定标方法的正确性和仪器设计的合理性.

关键词：太阳辐照度仪 Fèry棱镜光谱扫描光谱定标大汽吸收峰

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低温真空红外傅里叶光谱仪噪声等效辐亮度定标系统

低温真空红外傅里叶光谱仪噪声等效辐亮度定标系统

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第二届军用光电技术发展论坛

作者：黄思佳夏茂鹏李健军郑小兵雷正刚中国科学技术大学环境科学与光电技术学院安徽合肥230026 昆明物理研究所云南昆明650000 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 昆明物理研究所云南昆明650000

红外傅里叶光谱的等效噪声辐亮度(NESR)是反映其对红外目标信号的极限探测能力，也是仪器的主要技术指标。受限于我国当前的技术条件，尚无相关能力的测试定标系统和检定规范。通过借鉴当前国内外的红外辐射计量装置的标准传递思路，提... 详细信息

红外傅里叶光谱的等效噪声辐亮度(NESR)是反映其对红外目标信号的极限探测能力，也是仪器的主要技术指标。受限于我国当前的技术条件，尚无相关能力的测试定标系统和检定规范。通过借鉴当前国内外的红外辐射计量装置的标准传递思路，提出了一种NESR 高精度测试装置方案。给出了该装置的溯源链路，描述了其整体和光路结构，并设计了低温真空背景抑制模块。着重介绍了宽动态范围红外积分球辐射源设计、等效光路设计和真空低温环境模块等设计方案。提出的设计方案为NESR 高精度测量提供基本的参考依据，为我国傅里叶光谱的NESR 的量值溯源提供支撑条件。

关键词：红外傅里叶光谱仪等效噪声辐亮度红外积分球辐射定标

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多光谱分孔径同时探测系统偏振定标方法

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光学学报 2017年第2期37卷 275-283页

作者：范慧敏康晴裘桢炜袁银麟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

介绍了多光谱分孔径同时探测系统的偏振定标方法。根据探测系统的特点,分析引起探测系统偏振效应的主要因素,包括偏振片消光比、装配误差导致的检偏器透过轴角度偏差和绝对光谱响应度;推导带有偏振片消光比、角度偏差和绝对光谱响应度... 详细信息

介绍了多光谱分孔径同时探测系统的偏振定标方法。根据探测系统的特点,分析引起探测系统偏振效应的主要因素,包括偏振片消光比、装配误差导致的检偏器透过轴角度偏差和绝对光谱响应度;推导带有偏振片消光比、角度偏差和绝对光谱响应度的系统探测矩阵;设计具体实验,并求解系统探测矩阵中的未知定标数据;利用偏振度可调的光源对偏振定标方法及定标数据进行验证。结果表明,使用490,670,870,1610nm波段,在输入偏振光的偏振度为20%时,测得偏振度的偏差分别为0.74%,0.01%,0.80%,0.59%,满足探测系统对实际偏振测量精度指标的要求。所提出的偏振定标方法有效可行,为该探测系统的实际应用提供了基础。

关键词：遥感偏振探测多光谱分孔径同时探测偏振定标

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空间光学遥感器在轨照明环境模拟系统设计

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光子学报 2017年第10期46卷 111-118页

作者：杜志强张黎明陈洪耀司孝龙徐伟伟刘辉黄文薪朱雪梅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 中国科学技术大学合肥230031

针对复杂空间环境下光学遥感器的成像性能模拟测试需求,设计了一种大动态辐照、高对比度的空间环境模拟系统,包括太阳模拟器和暗目标模拟器.根据空间太阳光及地表反照光的辐照特性,采用氙灯电流调节及增加多孔衰减屏法实现太阳模拟器的... 详细信息

针对复杂空间环境下光学遥感器的成像性能模拟测试需求,设计了一种大动态辐照、高对比度的空间环境模拟系统,包括太阳模拟器和暗目标模拟器.根据空间太阳光及地表反照光的辐照特性,采用氙灯电流调节及增加多孔衰减屏法实现太阳模拟器的大范围辐照度可调.通过对材料表面进行散射特性分析,设计了具有光陷阱结构的暗目标模拟器,以模拟相机视场内的暗弱观测目标.实验结果表明:该系统可以出射光斑尺寸为1 000mm×1 000mm,辐照度范围为0.4~1 260 W/m^2,辐照不均匀性可达±4.82%,暗目标模拟器的消光比可达1×10^(-7).该装置解决了空间强干扰光背景下暗目标成像性能的定量化测试难题,为光学遥感器的成像性能检测提供了一个可靠的平台.

关键词：空间环境太阳模拟器暗目标模拟器杂散光测试消光比

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共线和非共线模式下单光子探测器定标比对实验研究

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光子学报 2017年第2期46卷 181-188页

作者：郭园园高冬阳胡友勃李健军郑小兵闫静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 中国科学技术大学合肥230026

采用相关光子法定标单光子探测器的量子效率对提高光学载荷的辐射定标准确度具有重要意义.利用355nm连续激光泵浦BBO晶体产生Ⅰ类自发参量下转换,在共线和非共线两种相位匹配模式下分别测量了单光子探测器雪崩光电二极管在736nm波段的... 详细信息

采用相关光子法定标单光子探测器的量子效率对提高光学载荷的辐射定标准确度具有重要意义.利用355nm连续激光泵浦BBO晶体产生Ⅰ类自发参量下转换,在共线和非共线两种相位匹配模式下分别测量了单光子探测器雪崩光电二极管在736nm波段的量子效率.结果表明,共线和非共线两种模式测量结果的合成不确定度分别为0.71%和0.39%,相对偏差均优于0.4%,这两种模式都可以定标探测器量子效率,且具有很好的一致性.最后比较了两种模式定标探测器量子效率的优缺点,该研究为以后利用相关光子法对遥感器进行辐射定标提供了晶体相位匹配模式选择的依据.

关键词：光电子量子效率相关光子单光子探测器比对相位匹配

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多角度偏振成像仪杂散光校正方法研究

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光学学报 2017年第11期37卷 155-162页

作者：张苗苗孟炳寰钱鸿鹄韩琳陈怀军王羿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

多角度偏振成像仪是一种超广角画幅式的偏振成像传感器,杂散光是影响其辐射偏振测量精度的重要因素之一。为了避免杂散光影响高精度定量参数的反演,需要在实验室对其进行专门的分析、测量和校正。根据多角度偏振成像仪的光学系统特点,... 详细信息

多角度偏振成像仪是一种超广角画幅式的偏振成像传感器,杂散光是影响其辐射偏振测量精度的重要因素之一。为了避免杂散光影响高精度定量参数的反演,需要在实验室对其进行专门的分析、测量和校正。根据多角度偏振成像仪的光学系统特点,将影响仪器的杂光分为局部杂光和全局杂光,重点分析了这两种杂光的成因和表现特性,并以此为基础构建了仪器的杂散光模型,提出了通过分区域照明获取杂光系数矩阵并对待校图像进行分块校正的方法。在未饱和及过饱和两种情况下,通过分矩形区域、分视场二维转动扫描成像的方式,建立了目标区辐射量和其他非目标区杂光量的关系,最终获得11×11区域的杂散光系数矩阵。最后根据实测得到的杂散光系数矩阵对图像进行了校正,结果表明,此校正方法可以消除至少90%的杂散光。

关键词：测量多角度偏振成像仪杂散光校正分区域杂散光系数矩阵

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大气同步校正仪的滤光片筛选方法与精度验证实验研究

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光学学报 2017年第3期37卷 219-229页

作者：康晴袁银麟李健军杨伟锋范慧敏钱鸿鹄吴浩宇郑小兵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 中国科学技术大学安徽合肥230026

为保证大气同步校正仪的偏振测量精度,在研制的过程中需要对滤光片进行检测和筛选。设计了校正仪的偏振测量模型和滤光片的筛选条件,分析了影响校正仪的偏振度测量精度的主要因素。以490nm通道为例,采用滤光片的光谱透射率和典型目标的... 详细信息

为保证大气同步校正仪的偏振测量精度,在研制的过程中需要对滤光片进行检测和筛选。设计了校正仪的偏振测量模型和滤光片的筛选条件,分析了影响校正仪的偏振度测量精度的主要因素。以490nm通道为例,采用滤光片的光谱透射率和典型目标的光谱辐亮度数据,分析了偏振通道间的相对透射率和带外响应相对于总响应的比值随目标光谱辐亮度形状的变化情况,并对滤光片进行了筛选,对校正仪进行了偏振度测量精度的验证。结果表明,在大气目标偏振度0~0.4范围内、在偏振通道间的相对透射率的相对变化和带外响应的相对变化对偏振度产生的变化均不大于0.4%且二者合成不确定度应小于0.5%的筛选条件下,可保证校正仪的偏振度测量精度。选用最佳效果筛选滤光片的校正仪的测量不确定度明显小于未经筛选滤光片的校正仪的测量不确定度,证明了筛选方法的有效性。

关键词：测量偏振滤光片带外响应筛选精度验证

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亥姆霍兹光声光谱多气体检测器设计和优化

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红外与激光工程 2017年第6期46卷 123-131页

作者：赵彦东方勇华李扬裕李大成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 中国科学技术大学安徽合肥230031

光声光谱技术作为一种先进的光学检测技术,已成功应用于各种痕量气体检测场合。实现多气体的光声光谱检测,同时保证高的检测灵敏度是检测器设计的核心目标。针对测量需求设计,优化了一种基于亥姆霍兹共振的光声光谱多气体检测器,使用有... 详细信息

光声光谱技术作为一种先进的光学检测技术,已成功应用于各种痕量气体检测场合。实现多气体的光声光谱检测,同时保证高的检测灵敏度是检测器设计的核心目标。针对测量需求设计,优化了一种基于亥姆霍兹共振的光声光谱多气体检测器,使用有限元分析方法对检测器进行了设计和仿真分析,对光声池的结构参数以及温度和压力特性进行了优化和分析。仿真结果表明:对光声池结构参数进行优化和对温度压力进行控制可以提高检测器检测灵敏度;采用光源IR-19时,激发腔Φ38 mm×9 mm,连接管Φ5.9 mm×10.2 mm和探测腔Φ30 mm×5.8 mm为光声光谱检测器的最优化参数。经实验验证,检测器对CO气体的检测精度达到5.08 ppm(1 ppm=10-6)。研究结果为痕量多气体的光声光谱检测提供了设计参考。

关键词：光声光谱亥姆霍兹共振有限元分析参数优化

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基于双LED光源积分球的硅探测器宽动态范围响应线性定标

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光学学报 2017年第9期37卷 23-31页

作者：刘辉陈洪耀司孝龙张黎明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 中国科学技术大学安徽合肥230026

介绍了一种硅探测器宽动态范围线性测量系统,系统以光通量叠加为基础,通过时间逻辑控制LED点亮、熄灭和采集数据,在2.2×10-6~0.57A的LED注入电流调节范围内,标定了硅探测器响应电流在3.92×10-11~10-2 A范围内近9个量级的线性... 详细信息

介绍了一种硅探测器宽动态范围线性测量系统,系统以光通量叠加为基础,通过时间逻辑控制LED点亮、熄灭和采集数据,在2.2×10-6~0.57A的LED注入电流调节范围内,标定了硅探测器响应电流在3.92×10-11~10-2 A范围内近9个量级的线性。实验结果表明,硅探测器在9个量级的动态范围内测量时探测器非线性引入的误差可达0.23%,通过非线性修正因子对其测量值进行修正很有必要,并给出了非线性修正因子,其数值范围为1~1.0023。分析了测量结果的测量不确定度,列出影响系统测量精度的因素,并定量分析了LED光源的光谱漂移对系统测量精度的影响。给出了线性测量系统的相对合成不确定度,硅探测器响应电流范围分别为39.2pA^0.326nA、0.326~81.6nA、81.6nA^20.4μA、20.4μA^10.2 mA时的测量不确定度分别为0.269%、0.0116%、0.00536%和0.00320%。结果表明该系统可以用于高精度硅探测器的宽动态范围响应线性定标。

关键词：探测器光学测量线性定标光通量叠加不确定度

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