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广西光学学会2015年学术年会

作者：韦秋叶王先华叶函函李志伟江新华卜婷婷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

论述了光谱分辨率和信噪比对高精确反演CO2的重要性;介绍了一种获取超光谱的空间外差光谱技术，分析了空间外差光谱技术的探测原理和仪器结构，展示了其在星载遥感探测大气CO2中的优势，通过实验验证空间外差技术探测大气CO2的潜力。实... 详细信息

论述了光谱分辨率和信噪比对高精确反演CO2的重要性;介绍了一种获取超光谱的空间外差光谱技术，分析了空间外差光谱技术的探测原理和仪器结构，展示了其在星载遥感探测大气CO2中的优势，通过实验验证空间外差技术探测大气CO2的潜力。实验结果显示，空间外差技术可以实现FTS的大气CO2 观测精度，而其无动镜的一体化结果则更适合于航天等环境的要求。

关键词：傅里叶变换光谱仪空间外差光谱技术高光谱分辨率 CO2反演

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基于六轴串联机械手的双向反射分布函数测量装置

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光学精密工程 2014年第11期22卷 2983-2989页

作者：李俊麟张黎明司孝龙陈洪耀王戟翔沈政国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

由于现有的双向反射分布函数（BRDF）测量装置多为3轴系统,不能完全实现样品表面以上2π空间的全角度BRDF测量,本文研制了新型BRDF测量装置.该新型装置采用高精密六轴串联机械手作为待测目标的定位机构,使待测目标在测点进行三维转动;... 详细信息

由于现有的双向反射分布函数（BRDF）测量装置多为3轴系统,不能完全实现样品表面以上2π空间的全角度BRDF测量,本文研制了新型BRDF测量装置.该新型装置采用高精密六轴串联机械手作为待测目标的定位机构,使待测目标在测点进行三维转动;采用竖转台作为探测器探头的定位机构,使探头指向绕测点进行一维转动,从而形成4维转动以构建BRDF测量所需的4角几何关系.研制的装置可测量的入射和反射光束角度为：方位角0～360°、天顶角0～70°;光谱可扫描区350～2 500 ***测量过程由测控软件控制,可高精度、无遮挡、全自动、快速地构建BRDF测量几何关系,一次待测目标和探测器定位以及光谱扫描、传输、显示、存储平均用时约8 s,测量不确定度优于2.5％（k=2）.

关键词：定量遥感双向反射分布函数测量仪串联六轴机械手漫射板

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基于热红外标准辐亮度计的常温黑体定标技术

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红外与激光工程 2014年第3期43卷 716-721页

作者：徐骏孟炳寰翟文超丁蕾郑小兵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

常温黑体作为红外光电探测系统的定标光源，其辐亮度的不确定度直接决定了被定标红外系统的探测精度。为了提高黑体的现场定标精度，采用标准辐亮度计开展了面型和腔型结构的三种黑体的辐射定标实验研究。标准辐亮度计溯源于国家计量院... 详细信息

常温黑体作为红外光电探测系统的定标光源，其辐亮度的不确定度直接决定了被定标红外系统的探测精度。为了提高黑体的现场定标精度，采用标准辐亮度计开展了面型和腔型结构的三种黑体的辐射定标实验研究。标准辐亮度计溯源于国家计量院标准黑体，不确定度为0.22%。通过直接测量三种黑体的绝对辐亮度，获得了辐亮度温度，并进一步导出了发射率。结果表明，三种黑体的设置温度与其辐亮度温度存在0.6~2.6 K的差异，由此产生的绝对辐亮度的不确定度达1.4%~5.5%。基于标准辐亮度计的直接定标法避免了温度和发射率测量引入的不确定度，有利于实现黑体现场系统级定标和绝对辐亮度监测。

关键词：热红外标准辐亮度计黑体定标发射率

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应用于超光谱定标的光谱可调光源光学设计

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红外与激光工程 2014年第3期43卷 950-955页

作者：翟文超徐骏郑小兵丁蕾陆俊桦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

针对超光谱遥感中，传统定标光源和目标光源光谱精细结构不匹配、精确度量困难，影响定标精度的难题，提出了一种基于数字微镜器件和光谱仪结构的新型光谱可调光源，并设计了该光源的光学系统。详细描述了这种光源系统的工作原理，确定... 详细信息

针对超光谱遥感中，传统定标光源和目标光源光谱精细结构不匹配、精确度量困难，影响定标精度的难题，提出了一种基于数字微镜器件和光谱仪结构的新型光谱可调光源，并设计了该光源的光学系统。详细描述了这种光源系统的工作原理，确定了光学系统的设计方案，计算了系统的结构参数，并说明了具体的设计过程。设计结果表明：在0.4~1.0μm的设计波段上，光学系统整体性能接近衍射极限，各波长点列图RMS半径小于3.5μm，各波长MTFs在37 lp/mm空间频率处都达到0.8左右，满足设计要求。这种新型的光谱可调光源，有望提高目标光谱精细结构模拟的准确度，可利用基于标准探测器的方法进行精确度量，有利于降低超光谱遥感仪的定标不确定度。

关键词：超光谱光谱可调光源光学设计定标遥感

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基于正交子空间投影的污染气体自适应探测

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光学学报 2014年第7期34卷 295-300页

作者：崔方晓方勇华中国科学院安徽光学精密机械研究所通用光学与定标与表征技术重点实验室安徽合肥230031

超光谱成像遥测污染气体的主要目的是对其进行识别分类,进而获得其空间分布信息,确定污染源位置。实际应用中,目标光谱叠加在强背景辐射之上,此外开放路径中的实测光谱还包含大气等干扰物光谱,这些因素制约了对目标光谱的识别分类。在... 详细信息

超光谱成像遥测污染气体的主要目的是对其进行识别分类,进而获得其空间分布信息,确定污染源位置。实际应用中,目标光谱叠加在强背景辐射之上,此外开放路径中的实测光谱还包含大气等干扰物光谱,这些因素制约了对目标光谱的识别分类。在线性模型基础上,利用正交子空间投影方法有效压缩背景及干扰物信息,并基于广义似然比检验原理构建子空间检测器,对所有像元逐个分类识别。以氨气为目标气体进行了野外实验,数据立方体来自扫描成像傅里叶变换红外(FTIR)光谱仪,子空间向量由奇异值分解(SVD)算法得到。结果表明,子空间检测器对所有像元的识别结果优于光谱角度填图(SAM)算法。

关键词：光谱学遥感超光谱成像正交子空间投影广义似然比检验

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双向反射分布函数绝对测量装置研制

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光学学报 2014年第5期34卷 261-268页

作者：李俊麟张黎明陈洪耀司孝龙王戟翔杨宝云沈政国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

基于太阳一漫射板＋稳定性监视辐射计的星上定标方式能有效地提高遥感数据定量化水平，其中漫射板的双向反射分布函数（BRDF）定标精度是高精度星上定标的关键，BRDF绝对测量可实现漫射板的高精度定标。为解决高精度BRDF绝对测量的关键... 详细信息

基于太阳一漫射板＋稳定性监视辐射计的星上定标方式能有效地提高遥感数据定量化水平，其中漫射板的双向反射分布函数（BRDF）定标精度是高精度星上定标的关键，BRDF绝对测量可实现漫射板的高精度定标。为解决高精度BRDF绝对测量的关键技术，设计了高亮度、高稳定度、高均匀性积分球光源；使用单色仪和单片探测器对大动态范围入射和反射辐亮度信号进行高精度探测，并利用锁相放大器对信号进行放大和采集；采用样品漫射板三维转动和三维平移及光源一维转动的组合运动形式，以高精密六轴串联机械手和中空分度盘分别作为样品漫射板和光源的定位机构，可高精度、无遮挡、快速地构建BRDF测量所需的几何关系。研制的装置可实现包括“平面外”在内的全角度BRDF绝对测量，可测量的入射、反射光束角度范围天顶角为0°～75°、方位角为0°～360°，目前可测量的光谱范围为250～1700 nm，装置的BRDF绝对测量不确定度优于1％。

关键词：遥感定量遥感星上定标漫射板 BRDF绝对测量

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应用于高精度大气CO_2遥感的空间外差技术研究

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光学学报 2014年第8期34卷 34-39页

作者：韦秋叶王先华叶函函李志伟江新华卜婷婷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

针对大气二氧化碳高精度反演对卫星载荷测量技术的极高要求,通过与传统的色散型和干涉型光谱测量技术的比较,介绍了一种新型的超光谱测量技术即空间外差光谱技术。依据航天条件下的载荷技术需求,较详细地介绍了探测原理和仪器结构,展示... 详细信息

针对大气二氧化碳高精度反演对卫星载荷测量技术的极高要求,通过与传统的色散型和干涉型光谱测量技术的比较,介绍了一种新型的超光谱测量技术即空间外差光谱技术。依据航天条件下的载荷技术需求,较详细地介绍了探测原理和仪器结构,展示了这种技术获取超光谱分辨率和高信噪比数据的能力,以及小体积、轻质量和低功率等在航天环境下的重要技术优势。在此基础上,利用本所自主研制的原理样机进行了大气二氧化碳探测实验,结果表明其观测数据精度能够良好地应用于二氧化碳反演,其探测结果与日本碳嗅卫星(GOSAT)观测结果相一致,说明空间外差技术具有应用于卫星对地探测大气二氧化碳的能力。

关键词：光谱学傅里叶变换光谱仪空间外差光谱技术超光谱分辨率二氧化碳反演

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全球定标场网数据库的设计与应用

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光学学报 2014年第11期34卷 9-19页

作者：徐文斌史剑民郑小兵易维宁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

针对多场地在轨定标新需求,采用Oracle 10g和Visual C++开发了全球定标场网数据库,考虑了数据库体系结构、多源数据入库、访问控制策略和数据库优化等关键技术,汇集了全球72°N^75°S之间103个光学定标场地、15种场地类型和7类... 详细信息

针对多场地在轨定标新需求,采用Oracle 10g和Visual C++开发了全球定标场网数据库,考虑了数据库体系结构、多源数据入库、访问控制策略和数据库优化等关键技术,汇集了全球72°N^75°S之间103个光学定标场地、15种场地类型和7类场地参数,给出了部分场地参数的获取途径,场地反射率范围介于0.01~0.90之间,适用于太阳反射通道的在轨定标,数据库具有管理、查询、维护和应用等功能。在此基础上,介绍了场地数据的应用方法。

关键词：遥感在轨定标多场地定标场网数据库

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空间外差光谱仪干涉仪组件的容差分析

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光学学报 2014年第3期34卷 304-308页

作者：罗海燕施海亮李双熊伟洪津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

利用空间外差光谱仪理论模型对由两臂分束器、光楔隔片、光楔、光栅隔片及光栅组成的十胶合干涉仪组件各元件容差进行模拟,采用非序列仿真获取干涉图,经傅里叶变换后得到仪器入射光谱曲线,分析干涉仪组件中元件容差对系统性能指标产生... 详细信息

利用空间外差光谱仪理论模型对由两臂分束器、光楔隔片、光楔、光栅隔片及光栅组成的十胶合干涉仪组件各元件容差进行模拟,采用非序列仿真获取干涉图,经傅里叶变换后得到仪器入射光谱曲线,分析干涉仪组件中元件容差对系统性能指标产生的影响,指出了空间外差干涉仪各元件的加工和胶合容差。各元件的角度容差、中心厚度容差、光栅刻线密度、光栅刻线方向转角容差以及光谱仪两臂的一致性都会对系统性能指标产生影响。同时,根据上述容差约束制造的空间外差光谱仪样机经定标获取的系统性能指标与其理论设计一致性很好,满足系统的容差范围。

关键词：光谱学空间外差光谱仪系统指标元件容差干涉图

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偏振遥感器镜头相位延迟特性分析

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红外与激光工程 2014年第3期43卷 806-811页

作者：裘桢炜洪津中国科学院安徽光学精密机械研究所安徽合肥230021 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230021

偏振遥感器的偏振探测精度受仪器自身的偏振特性影响。其中偏振遥感器镜头的相位延迟是其自身偏振特性的重要组成部分。分析了偏振遥感器镜头相位延迟对偏振遥感测量的影响。说明了镜头的相位延迟可以由各镀膜界面相位延迟累加得到,且... 详细信息

偏振遥感器的偏振探测精度受仪器自身的偏振特性影响。其中偏振遥感器镜头的相位延迟是其自身偏振特性的重要组成部分。分析了偏振遥感器镜头相位延迟对偏振遥感测量的影响。说明了镜头的相位延迟可以由各镀膜界面相位延迟累加得到,且主要由光学薄膜引入了镜头相位延迟。随后利用薄膜理论推导出了单透镜界面相位延迟的解析解。采用该解析式对可见及近红外、红外、超宽带三类减反射膜系的实际应用样例进行研究,结果表明:单界面常规宽带减反射膜系的相位延迟随着波长增加而单调递减。因而,对于宽波段偏振遥感器镜头,无法利用各光学界面间的补偿来获得总的低相位延迟。

关键词：遥感与遥感器薄膜偏振相位延迟

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