检索结果-内蒙古大学图书馆

光学学报 2016年第6期36卷 258-265页

作者：黄文薪张黎明司孝龙曹兴家朱雪梅李孟凡中国科学院合肥物质科学研究院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

论述了太阳漫反射板星上反射率定标原理,建立了基于太阳漫反射板的星上反射率定标物理模型。太阳漫反射板双向反射分布函数(BRDF)会随时间发生衰减,是星上定标不确定度的主要来源,为此对监测太阳漫射板BRDF方法展开了研究。建立了中分... 详细信息

论述了太阳漫反射板星上反射率定标原理,建立了基于太阳漫反射板的星上反射率定标物理模型。太阳漫反射板双向反射分布函数(BRDF)会随时间发生衰减,是星上定标不确定度的主要来源,为此对监测太阳漫射板BRDF方法展开了研究。建立了中分辨率成像光谱仪(MODIS)太阳漫射板稳定性监测辐射计的监测物理模型,分析其在在轨性能评估中发现的问题。提出了一种积分球"双入光口+挡板"的光学结构,在保证功能实现的基础上简化了物理模型,减少了影响仪器不确定的因素。实验验证了该光学结构可防止太阳观测端口响应出现波纹。根据新光学结构的监测物理模型,参照目前国内对其相关参数的测试水平,对其监测不确定度进行了预估。结果表明,其监测不确定度可优于0.68%。

关键词：光学器件星上定标太阳漫反射板双向反射分布函数积分球

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比值辐射计空间环境适应性设计及验证

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光子学报 2016年第11期45卷 160-166页

作者：李孟凡邹鹏孙真金洁曹兴家黄文薪洪津司孝龙乔延利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

结合卫星发射以及在轨运行过程中所处的环境条件,对"积分球+匀光板+电磁光开关"形式的比值辐射计进行空间环境适应性设计.对结构薄弱环节进行强化加固设计,通过降低器件功耗、表面热处理等方式保持比值辐射计在真空热环境下... 详细信息

结合卫星发射以及在轨运行过程中所处的环境条件,对"积分球+匀光板+电磁光开关"形式的比值辐射计进行空间环境适应性设计.对结构薄弱环节进行强化加固设计,通过降低器件功耗、表面热处理等方式保持比值辐射计在真空热环境下的温度稳定,采用航天级光学涂层辅以结构屏蔽设计保证抗辐照能力.通过力学试验、热真空试验以及积分球光学涂层辐照试验进行验证.力学试验结果显示比值辐射计基频约为540Hz,振动前后比值辐射计辐射比变化小于0.31%,证明比值辐射计具有良好的结构稳定性,空间力学条件下的结构强度和刚度均满足基频大于100 Hz的设计要求.热真空试验过程中比值辐射计遥测输出稳定,各功能模块均工作正常.辐照试验后,比值辐射计光学涂层方向-半球反射比在485nm波段的最大衰变小于2%,红外波段无明显变化,该衰变对定标器在轨应用性能的影响可以忽略.研究结果表明,比值辐射计具有良好的空间环境适应性,可在复杂空间环境下进行稳定、可靠的工作,满足航天应用需求.

关键词：光学遥感星上定标环境试验比值辐射计力学热真空空间辐照

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多光谱遥感器带外响应的测量、校正及精度验证

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大气与环境光学学报 2017年第6期12卷 456-464页

作者：康晴袁银麟李健军郑小兵吴浩宇翟文超钱鸿鹄骆冬根杨伟锋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 中国科学技术大学安徽合肥230026

带外响应(带外泄漏)是影响多光谱遥感器(multi-spectral remote sensor,MsRS)辐射定标不确定度的重要因素.以多光谱成像仪的443 nm通道为例,介绍了一种MsRS带外响应的测量、校正和精度验证方法。该方法主要利用一种新型大孔径光谱可调... 详细信息

带外响应(带外泄漏)是影响多光谱遥感器(multi-spectral remote sensor,MsRS)辐射定标不确定度的重要因素.以多光谱成像仪的443 nm通道为例,介绍了一种MsRS带外响应的测量、校正和精度验证方法。该方法主要利用一种新型大孔径光谱可调积分球参考光源(spectrum-tunable integrating spheres reference light source,STIS)的分立波段和连续光谱输出功能开展多光谱成像仪带外响应测量、校正及其精度验证实验,借助带外响应校正模型修正带内权重辐亮度,并与光谱辐亮度计的测量参考值进行对比。结果表明,带外响应校正前后的带内WRL与光谱辐亮度计的测量参考值的差异由8.8%降低到2.9%,初步验证了STIS在MsRS带外响应校正中的应用可行性。

关键词：辐射定标带外响应校正权重辐亮度

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双通道自校准光谱辐射源光电探测效率的定标

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光学学报 2016年第11期36卷 319-326页

作者：高冬阳胡友勃刘岩郭园园夏茂鹏李健军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

基于相关光子的新定标技术,设计了一种自校准光谱辐射源原理样机,该原理样机兼有自校准和目标观测功能,其中观测通道光电探测效率的精确测量是目标观测精度的有效保证。搭建了两通道自校准光谱辐射源原理样机,通过相关光子定标原理实验... 详细信息

基于相关光子的新定标技术,设计了一种自校准光谱辐射源原理样机,该原理样机兼有自校准和目标观测功能,其中观测通道光电探测效率的精确测量是目标观测精度的有效保证。搭建了两通道自校准光谱辐射源原理样机,通过相关光子定标原理实验测量了观测通道的光电探测效率,其测量不确定度优于0.35%。自校准光谱辐射源能够对观测通道的光电探测效率进行实时自校准,观测通道中的任一光学元件透射率的变化不会影响目标的辐亮度测量精度。在待定标通道探测器之前插入一片衰减片来模拟观测通道光电探测效率的改变,以及自校准光谱辐射源对观测通道衰变的敏感度。通过测量插入衰减片前后的光子计数或者符合计数,计算得到衰减片的实际透射率为20.12%,与插入衰减片前后观测通道光电探测效率20.11%的变化率一致,两者相对偏差优于0.049%。实验结果表明,自校准机制下光谱辐射源能够精确监测观测通道光电探测效率的衰变情况。验证了自校准光谱辐射源设计的合理性与可行性,为后续的多通道自校准光谱辐射源原理样机的研制及辐射定标提供技术基础。

关键词：光谱学自校准光谱辐射源光电探测效率相关光子不确定度

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空间外差光谱仪滤光片光场非均匀性研究

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光学学报 2016年第11期36卷 262-269页

作者：施海亮李志伟罗海燕方雪静胡广骁沈静徐标熊伟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230022

空间外差光谱仪采用窄带滤光片限制仪器光谱范围,避免光谱混叠。滤光片透过率曲线随入射光角度的变化导致准直系统出射光场呈现随波长变化的非均匀现象。对光场非均匀性机理进行理论推导,证实滤光片调制作用造成复原光谱中卷积了与波长... 详细信息

空间外差光谱仪采用窄带滤光片限制仪器光谱范围,避免光谱混叠。滤光片透过率曲线随入射光角度的变化导致准直系统出射光场呈现随波长变化的非均匀现象。对光场非均匀性机理进行理论推导,证实滤光片调制作用造成复原光谱中卷积了与波长相关的调制函数,导致单色光光谱半峰全宽随波长变化。根据理论公式并结合实验室空间外差光谱仪参数进行了仿真分析,表明光场存在短波下凹和长波上凸的滤光片调制效应。开展了实验室单色光扫描实验,实验测量结果与理论分析和仿真结果一致。提出了一种包络线拟合校正方法,仪器线型函数半峰全宽变化量由校正前的16.7%下降为0.2%,有效去除了滤光片调制函数对仪器线型函数的影响。

关键词：光学器件光场非均匀性校正包络线拟合仪器线型函数空间外差光谱仪

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基于场地自动化观测技术的遥感器在轨辐射定标试验与分析

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光学学报 2016年第7期36卷 1-9页

作者：邱刚刚李新韦玮张权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

采用自动化场地辐射计（ATR）测量地表反射,结合CE318型太阳光度计获得的大气参数和漫总比辐照度仪获得的漫总比数据,计算出卫星过顶时刻的高光谱地表反射率。基于反射率基法对中分辨率成像光谱仪（MODIS）/Aqua和MODIS/Terra的可见光... 详细信息

采用自动化场地辐射计（ATR）测量地表反射,结合CE318型太阳光度计获得的大气参数和漫总比辐照度仪获得的漫总比数据,计算出卫星过顶时刻的高光谱地表反射率。基于反射率基法对中分辨率成像光谱仪（MODIS）/Aqua和MODIS/Terra的可见光至近红外波段1~7开展了场地自动化观测绝对辐射定标试验。结果表明,利用场地自动化观测定标方法获取的表观辐亮度与MODIS/Aqua、MODIS/Terra星上获取的表观（TOA）辐亮度的相对偏差不大于4%。这说明场地自动化观测定标方法与人工定标方法具有同等水平的定标精度,验证了场地自动化观测定标方法的可行性。

关键词：大气光学辐射定标反射率基法自动化观测

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比值辐射计响应特性

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光学学报 2016年第2期36卷 108-114页

作者：李孟凡徐伟伟邹鹏张黎明孟炳寰杨本永洪津乔延利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

比值辐射计是一种监视漫反板双向反射分布函数(BRDF)在轨衰变的有效装置,太阳观测通道相对几何因子(简称几何因子)是比值辐射计在轨应用前需要精确测量的关键参数之一。对比值辐射计工作原理进行了介绍,在实验室内以卤钨灯代替室外的太... 详细信息

比值辐射计是一种监视漫反板双向反射分布函数(BRDF)在轨衰变的有效装置,太阳观测通道相对几何因子(简称几何因子)是比值辐射计在轨应用前需要精确测量的关键参数之一。对比值辐射计工作原理进行了介绍,在实验室内以卤钨灯代替室外的太阳对比值辐射计几何因子进行了重复测试,根据几何因子统计结果结合测试误差进行比值辐射计470、650、825 nm波段几何因子测试不确定度的分析。结果表明,比值辐射计几何因子测试不确定度在470 nm波段为0.48%,在后两个波段均优于0.16%,符合该参数的测试需求,为后期星上定标不确定度的评估以及星上定标系数的获取提供了有效的数据支撑。

关键词：遥感星上定标比值辐射计漫射板稳定性监视几何因子不确定度

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太阳光谱辐照度仪的自定标实现

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应用光学 2016年第1期37卷 74-79页

作者：刘恩超张艳娜李新韦玮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

为实现卫星遥感器地面定标中大气辐射特性的高精度观测,研制了高精度、光谱式太阳辐照度仪。结合野外工作中仪器存在的衰减与损耗,设计了适合于长期外场应用的自定标系统。自定标系统设计采用双通道镜像的方案,利用基于球面镜的耦合镜... 详细信息

为实现卫星遥感器地面定标中大气辐射特性的高精度观测,研制了高精度、光谱式太阳辐照度仪。结合野外工作中仪器存在的衰减与损耗,设计了适合于长期外场应用的自定标系统。自定标系统设计采用双通道镜像的方案,利用基于球面镜的耦合镜实现光路的切换,实现单色光进入棱镜。结合光路的设计方案,采用步进电机带动反射镜切换光路,同时利用单片探测器测量入射/出射光通量采集,通过比值计算实现单波长下棱镜透过率的测量。在实验室内外进行了自定标的性能测试,室内自定标结果的重复性误差为2.5%,室内外透过率对比的相对偏差小于2%,证明自定标系统可以用于户外仪器的监测与校正。

关键词：衰减耦合镜自定标大气辐射特性卫星遥感器

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空间外差光谱仪干涉条纹调制度影响分析

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光学学报 2016年第7期36卷 146-153页

作者：罗海燕叶擎昊熊伟李志伟李双施海亮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 上海卫星工程研究所上海200240

空间外差光谱仪(SHS)所获取的干涉图像需经过傅里叶变换才能得到光谱信息.频域光谱的信噪比和光谱信号的质量很大程度上取决于干涉条纹调制度.针对干涉条纹调制度的影响因素进行了定量理论分析,包含分束器分束特性、光学系统像差(干涉... 详细信息

空间外差光谱仪(SHS)所获取的干涉图像需经过傅里叶变换才能得到光谱信息.频域光谱的信噪比和光谱信号的质量很大程度上取决于干涉条纹调制度.针对干涉条纹调制度的影响因素进行了定量理论分析,包含分束器分束特性、光学系统像差(干涉组件面形误差、准直镜头输出面形误差及成像镜头调制传递函数曲线)、扩展光源及像元大小等.实验证明,空间外差光谱仪样机复原光谱实测结果与理论计算一致性较好,对干涉条纹调制度的定量分析为干涉型光谱仪各功能组件的设计提供了理论依据.

关键词：测量空间外差光谱仪调制度干涉条纹信噪比

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空间调制偏振光谱测量定标方法

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红外与激光工程 2016年第11期45卷 315-319页

作者：李双袁齐龚平中国科学院安徽光学精密机械研究所光学遥感中心安徽合肥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 中国科学院大学北京100049

研究了基于四分之一波片-复合双折射光楔-偏振片空间调制结构的定标方法,并给出了相应的光谱、辐射定标方程。基于结构的偏振调制原理,提出了线性最小二乘偏振定标方法。仿真分析表明,该定标方法对于调制结构偏振调制系数的定标精度要... 详细信息

研究了基于四分之一波片-复合双折射光楔-偏振片空间调制结构的定标方法,并给出了相应的光谱、辐射定标方程。基于结构的偏振调制原理,提出了线性最小二乘偏振定标方法。仿真分析表明,该定标方法对于调制结构偏振调制系数的定标精度要比传统的四点法更高,最小二乘定标法得到的调制系数与真实调制系数间的偏差波动在整个调制周期内约为2×10-4,且呈随机分布。

关键词：空间调制偏振光谱仪偏振定标最小二乘法

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