基于电子倍增的超光谱成像链模型的系统信噪比分析探测器
1 长春光机所
2 中科院长春光机所
3 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
超光谱成像的应用效果非常依赖获取的图像信噪比(SNR),在高空间分辨率下帧速率高、信噪比低,由于光谱成像包含了空间和光谱两维信息,不能使用TDI 模式解决光能量弱问题;现今多采用摆镜降低应用要求,增加了体积和重量,获取图像不连续,且运动部件降低了航天可靠性。本文提出将超高速电子倍增与成像光谱有机结合,构建基于电子倍增的高分辨率超光谱成像链模型,综合考虑辐射源、地物光谱反射、大气辐射传输、光学系统成像、分光元件特性、探测器光谱响应和相机噪声等各个环节,可用于成像链路信噪比的完整分析。采用LOWTRAN 7软件进行大气辐射传输计算,对不同太阳高度角和地物反射率计算像面的照度,根据电子倍增电荷耦合器件(EMCCD)探测器的噪声模型,计算出不同工作条件下的SNR。通过对SNR的分析和实验,选择适当的倍增增益,可使微弱光谱信号SNR提高6倍。
余达, 刘金国, 何昕, 何家维, 陈佳豫, 张晓阳, 彭畅. 基于电子倍增的超光谱成像链模型的系统信噪比分析[J]. 光学学报, 2018, 38(11): 2.
DOI:10.3788/aos201838.11探测器02