检索结果-内蒙古大学图书馆

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

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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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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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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用于气体检测的中红外探测器温控系统设计

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大气与环境光学学报 2019年第5期14卷 351-358页

作者：白云飞叶松李志伟施海亮熊伟王新强汪杰君张文涛桂林电子科技大学电子工程与自动化学院广西桂林541004 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 广西光电信息处理重点实验室广西桂林541004

硒化铅(PbSe)中红外探测器是CO气体检测仪中的核心部件,其响应率会随温度变化.对中红外探测器进行精确的温度控制可以有效地改善系统稳定性,提高检测系统信噪比.首先分析了PbSe探测器温度特性,根据CO检测仪设计指标提出了温控系统的高... 详细信息

硒化铅(PbSe)中红外探测器是CO气体检测仪中的核心部件,其响应率会随温度变化.对中红外探测器进行精确的温度控制可以有效地改善系统稳定性,提高检测系统信噪比.首先分析了PbSe探测器温度特性,根据CO检测仪设计指标提出了温控系统的高稳定性要求;介绍了热电制冷器(Thermoelectric cooling,TEC)的工作原理;提出了基于温湿度控制芯片ADN8830的温度控制方案并设计了输入电桥电路、TEC功放电路和PID补偿电路.根据设计方案搭建了实验测试系统在室温环境下进行测试.测试结果表明,该温控系统应用于大气CO浓度检测仪器可在30 s内进入稳定状态,且1 min内温度波动小于±0.02℃,优于CO检测仪1 ppm精度指标所需的温度波动不大于±0.1℃的要求.

关键词：中红外探测器温度控制热电制冷器 ADN8830

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基于空间外差光谱技术的紫外高分辨率太阳直射光谱测量

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光学学报 2018年第6期38卷 1-6页

作者：方雪静罗海燕施海亮李志伟胡广骁金伟张纪承熊伟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

利用基于空间外差光谱技术的中高层大气OH自由基甚高光谱探测仪,配合太阳跟踪器,对晴空太阳直射光谱进行测量,获得了308nm波段高分辨率的太阳直射光谱。对干涉数据进行去暗电流、去基线、相位校正和傅里叶变换等处理,得到最终的干涉光... 详细信息

利用基于空间外差光谱技术的中高层大气OH自由基甚高光谱探测仪,配合太阳跟踪器,对晴空太阳直射光谱进行测量,获得了308nm波段高分辨率的太阳直射光谱。对干涉数据进行去暗电流、去基线、相位校正和傅里叶变换等处理,得到最终的干涉光谱图。利用辐射传输模型模拟理论上到达地面的光谱,将实测结果与理论模拟结果进行比对发现,光谱匹配一致,这为在轨探测高分辨率太阳光谱与目标散射信号提供了实验数据。

关键词：大气光学空间外差光谱技术太阳光谱高分辨率 OH自由基

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空间外差拉曼光谱仪成像镜头光机热集成分析

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应用光学 2018年第3期39卷 332-338页

作者：张纪承罗海燕胡广骁李志伟方雪静熊伟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

便携式空间外差拉曼光谱仪集成了光学功能镜头、干涉仪组件,以及探测器和激光器等热辐射器件,因此仪器在使用过程中存在着较为复杂的热环境,环境温度变化导致光学系统性能下降。采用光机热集成分析方法,重点研究了环境温度及热辐射器件... 详细信息

便携式空间外差拉曼光谱仪集成了光学功能镜头、干涉仪组件,以及探测器和激光器等热辐射器件,因此仪器在使用过程中存在着较为复杂的热环境,环境温度变化导致光学系统性能下降。采用光机热集成分析方法,重点研究了环境温度及热辐射器件对关键器件成像镜头的性能影响。在便携式空间外差拉曼光谱仪光学和结构方案设计的基础上,建立热-结构耦合模型;仿真得到成像功能镜头内镜片的间距和面形的变化,并利用Zernike多项式拟合其变化;将拟合结果代入光学设计软件中进行成像质量评估和分析。结果表明,在使用环境温度(-10℃~40℃)范围内,调制传递函数在光谱仪截止频率76.9lp/mm处对比度均优于0.38,满足便携式空间外差拉曼光谱仪的使用要求。

关键词：空间外差光谱技术拉曼光谱仪光机热集成分析成像镜头

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基于有限元分析的小口径离轴抛物面反射镜支撑结构设计

基于有限元分析的小口径离轴抛物面反射镜支撑结构设计

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第二届军用光电技术发展论坛

作者：邢明慧李健军翟文超汤琪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230031 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

为降低小口径反射镜在复杂环境下的面形误差,满足其动静态刚度和热稳定性要求,通过选用合适的空间载荷材料,对反射镜进行轻量化设计,合理设计可装调的反射镜挠性支撑组件,采用ANSYS 对反射镜组件进行有限元分析.分析结果表明：组件一阶... 详细信息

为降低小口径反射镜在复杂环境下的面形误差,满足其动静态刚度和热稳定性要求,通过选用合适的空间载荷材料,对反射镜进行轻量化设计,合理设计可装调的反射镜挠性支撑组件,采用ANSYS 对反射镜组件进行有限元分析.分析结果表明：组件一阶固有频率是3 168.5 Hz,在1 g 重力作用下反射镜面形误差RMS 值可达8.06 nm,在10 ℃ 温升载荷作用下RMS 可达5.58 nm,在1 g 重力和10 ℃ 温升载荷耦合作用下RMS 值可达11.05 nm,组件在10 g加速度作用下最大应力是2.109 8 MPa,简谐激励作用下最薄弱环节最大响应应力为1.284 6 MPa,均完全满足反射镜组件设计指标要求,验证了支撑结构设计的合理性.

关键词：轻量化设计挠性支撑设计有限元分析面形分析

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大气气溶胶多角度偏振探测仪飞行模拟与应用

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上海航天 2019年第S2期36卷 148-154页

作者：涂碧海姚萍萍翁建文李双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

大气气溶胶多角度偏振探测仪主要用于研究全球云和气溶胶参数,为满足多角度探测,对幅宽和分辨率均有一定要求,在仪器设计和研制阶段需要对系统在轨状态进行模拟,分析模拟数据可以为载荷指标设计、工作模式优化、数据补偿等提供数据支撑... 详细信息

大气气溶胶多角度偏振探测仪主要用于研究全球云和气溶胶参数,为满足多角度探测,对幅宽和分辨率均有一定要求,在仪器设计和研制阶段需要对系统在轨状态进行模拟,分析模拟数据可以为载荷指标设计、工作模式优化、数据补偿等提供数据支撑,为地面应用系统数据处理提供重要参考。通过偏振探测仪在轨飞行工作模拟,实现模拟数据参数实时交互,以飞行模拟数据为基础获得载荷模拟数据,为载荷设计和后续应用提供支撑参考。

关键词：偏振探测仪多角度分辨率飞行状态模拟数据

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大气气溶胶多角度偏振探测仪在轨辐射精度与真实性验证研究

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上海航天 2019年第S2期36卷 126-137,173页

作者：陈斐楠黄禅洪津骆冬根孙亮孙晓兵韦玮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

大气气溶胶多角度偏振探测仪(DPC)是由中国科学院安徽光电精密机械研究所光学遥感中心研制的国内首台(业务化运行的)多角度偏振对地观测卫星载荷,具有偏振谱段(490,670,865nm)和5个非偏谱段(443,565,763,765,910nm),对同一目标观测角度... 详细信息

大气气溶胶多角度偏振探测仪(DPC)是由中国科学院安徽光电精密机械研究所光学遥感中心研制的国内首台(业务化运行的)多角度偏振对地观测卫星载荷,具有偏振谱段(490,670,865nm)和5个非偏谱段(443,565,763,765,910nm),对同一目标观测角度数可达9个。观测数据可用于大气气溶胶、地表植被分布、海水叶绿素浓度以及云分布等多项科学研究。然而,这些数据的可靠性依赖于DPC在轨辐射检测的精度与真实性。在总结多种光学遥感器绝对辐射定标测试方法的基础上,将敦煌外场定标测试验证,沙漠场景辐射精度验证与海洋场景耀光区测试相结合,相互对比验证了DPC在轨辐射探测精度,所观测的辐射数据为大气和地表产品的生产提供了必要基础。

关键词：辐射定标大气校正偏振多角度成像高分五号卫星

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