何卓 1,2李正强 1,2,*樊程 1张莹 1,2[ ... ]朱军 6
作者单位
摘要
1 中国科学院空天信息创新研究院国家环境保护卫星遥感重点实验室,北京 100101
2 中国科学院大学,北京 100049
3 安徽师范大学地理与旅游学院,安徽 芜湖 241003
4 中国矿业大学环境与测绘学院,江苏 徐州 221116
5 北京环境特性研究所,北京 100143
6 航天东方红卫星有限公司,北京 100094
全球气候治理和温室气体减排已经到了刻不容缓的地步。自工业革命以来,大气甲烷(CH4)体积分数一直持续上升,目前全球平均值已达约1895.7×10-9,加上CH4全球变暖潜能值比二氧化碳(CO2)高约27~30倍,因此对大气CH4的监测成为碳减排的重点与热点。利用卫星遥感探测速度快、覆盖范围广、获取信息丰富等优势,可以实现高精度、高时空分辨率且全球覆盖的大气CH4浓度监测。据此,首先对大气CH4探测卫星及传感器的发展进行梳理与介绍,从早期的被动热红外探测,到对近地CH4浓度变化更为敏感的被动短波红外探测,再到以甲烷遥感激光雷达任务(MERLIN)为代表的主动型探测,CH4探测传感器空间分辨率提升至5~10 km,探测精度提升至10×10-9以内,并朝着高时空分辨率、高精度和连续观测一体化的目标不断发展;然后,对各类传感器不同算法的原理、适用条件和反演精度等进行归纳总结,其中精度最高、应用最为广泛的全物理算法的反演精度已达到了0.3%;最后,结合大气CH4卫星遥感发展现状与双碳目标的战略需求,对CH4卫星遥感和反演研究的发展趋势进行总结与分析,旨在为我国大气CH4卫星遥感体系建设提供一定的参考。
大气遥感 传感器 碳减排 温室气体 甲烷 反演算法 
光学学报
2023, 43(18): 1899904
作者单位
摘要
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,长春 130033
2 中国科学院大学,北京 100049
为了更好地实现对日冕及日冕物质抛射的观测,并使观测角度更加精准,设计了太阳对准系统,利用对准系统对太阳成像,根据探测器上太阳像的圆心坐标判断是否对准并调整日冕仪观测角度。将太阳对准系统应用在三圆盘外掩式日冕仪上进行实验,该日冕仪视场为±20°,工作波段为630~730 nm,F数为4,焦距为38 mm,分辨率为1.2'/pixel。对比了单圆盘外掩体与三圆盘外掩体对外掩体边缘衍射光的抑制能力,并提出一种黑洞检测法对日冕仪总杂散光进行检测。实验结果表明,日冕仪指向精度达到0.11',三圆盘外掩体边缘衍射杂散光低于单圆盘外掩体边缘衍射光,且日冕仪总杂散光抑制水平达到10-13量级。杂散光检测方法结果良好,准确性高,对准系统实现了预期功能。
指向精度 天文仪器 日冕仪 杂散光 外掩体 Pointing accuracy Astronomical instruments Coronagraph Stray light External occulter 
光子学报
2023, 52(5): 0552214
江茫 1徐进军 1,2,*刘珂嘉 3高昆 1,2[ ... ]曾全胜 1,2,*
作者单位
摘要
1 空军航空维修技术学院 航空机电设备维修学院,湖南 长沙 410124
2 湖南省飞机维修工程技术研究中心,湖南 长沙 410124
3 长沙五七一二飞机工业有限责任公司 科研技术部,湖南 长沙 410124
激光除漆技术具有高效环保、安全性高、可实时监测和易实现自动化除漆等优势,有望成为飞机整机除漆的主要途径之一。文中首先对激光除漆技术的主要方法和机理进行了分析。其次,总结了各工艺参数对飞机蒙皮激光除漆效果的影响规律,提出了工程化激光除漆工艺参数的设计思路,借助某型飞机金属蒙皮除漆结果验证了设计思路的效用性;并对激光除漆效果评价方法和现有技术标准情况进行了介绍。最后,归纳了飞机整机蒙皮激光除漆的应用实例,展望了激光除漆技术未来的研究方向和重点。
激光除漆技术 飞机蒙皮 除漆机理 工艺参数设计 工程化应用 laser paint stripping technology aircraft skin paint removal mechanism process parameter design engineering application 
红外与激光工程
2023, 52(2): 20220780
许文斌 1,2,*王海丽 1李辉 1周振翔 1[ ... ]马捷 2
作者单位
摘要
1 中材人工晶体研究院有限公司, 北京 100018
2 北京工业大学材料与制造学部, 北京 100049
对三联苯是一种常见的有机闪烁剂, 通常用作闪烁计数器的发光材料。对三联苯闪烁晶体具有对中子探测效率高以及不易潮解等特性, 这使其在实际应用中具有广阔的前景。本文采用坩埚下降法, 使用单层安瓿成功生长出12 mm×30 mm对三联苯晶体。在生长开始前通过差热分析, 确定晶体的生长温度。生长完成后测试了晶体粉末的X射线衍射谱、摇摆曲线、红外光谱、荧光光谱和拉曼光谱。X射线衍射结果表明, 生长的晶体为纯对三联苯相。从摇摆曲线结果可以看出, 生长晶体质量良好。红外和拉曼分析结果显示, 峰位并没有出现明显的偏移, 表明晶体中杂质含量较少并未引起晶体分子化学结构的变化。荧光光谱没有杂质峰的出现也说明对三联苯晶体存在较少杂质或晶格缺陷。
对三联苯 坩埚下降法 晶体生长 有机晶体 闪烁晶体 单层安瓿 辐射探测 p-terphenyl vertical Bridgman method crystal growth organic crystal scintillation crystal single layer ampoule radiation detection 
人工晶体学报
2021, 50(10): 1979
作者单位
摘要
光学辐射重点实验室,北京 100854
为了降低材质红外识别的正确率,较常用的方法是通过在材质表面涂覆涂层,以改变材质的表面发射率。首先通过基于微面元理论的目标材质表面红外辐射偏振传输模型的Stokes表达式,推导分析了目标材质表面发射率对目标材质表面红外偏振特性的影响,结果表明:目标材质表面发射率的改变不影响其表面的红外线偏振度特征;其次,针对材质表面发射率与红外偏振特性的不相关性,文章提出基于光谱偏振度对比度检测涂层材质的方法,并通过相同基底不同表面发射率的涂层材质、不同基底相同发射率的涂层材质的红外高光谱偏振成像特性进行了验证分析,结果表明:改变涂覆材料表面发射率并不影响材质表面的红外光谱偏振度特征;基底材料不同,即使目标材质表面涂覆相同发射率涂层,其表面的光谱偏振度特性将比光谱辐射亮度具有更明显的差异性,研究成果可为红外伪装材质检测识别提供新的途径和方法。
红外偏振成像 红外偏振特性 光谱偏振对比度 材质探测识别 infrared polarization imaging infrared polarization characteristic spectral polarization contrast material detection and recognition 
红外与激光工程
2020, 49(6): 20190445
作者单位
摘要
1 光学辐射重点实验室, 北京 100854
2 北京机电工程研究所, 北京 100074
3 北京空间信息中继传输技术研究中心, 北京 100094
为了提高传统分时旋型红外偏振成像的速度,设计了适用于中波红外热像仪的检偏器组件,将红外热像仪改装成中波红外偏振成像装置,用于获取目标场景的红外偏振信息。该装置通过电机以900 r/min速度匀速驱动红外偏振片旋转,采集不同偏振方向的红外强度图像。利用单像元非均匀性差分图像校正方法对红外图像中的冷反射进行扣除,利用迭代排序方式对校正后的红外强度图像进行处理,结合构建的斯托克斯矢量模型,计算连续相邻的三幅红外强度图像的红外偏振度和偏振角,保证与红外强度图像有相同的成像帧频。实验结果表明,该装置能够稳定输出待测目标的红外偏振度和偏振角图像,输出红外偏振图像的帧频为45 frame/s,满足对变化场景实时红外偏振探测的需求。
成像系统 红外偏振成像 旋转偏振片 冷反射 迭代排序方法 
光学学报
2020, 40(15): 1511001
Author Affiliations
Abstract
1 Department of Precision Machinery and Precision Instrumentation, University of Science and Technology of China, Hefei 230027, China
2 School of Instrument Science and Technology, Hefei University of Technology, Hefei 230009, China
3 School of Electromechanical Engineering, Guangdong University of Technology, Guangzhou 510643, China
4 Science and Technology on Optical Radiation Laboratory, Beijing 100039, China
In this Letter, we demonstrate high-quality (Q), millimeter-size, and V-shaped calcium fluoride crystalline resonators for modal modification. To manufacture such resonators, we develop a home-made machining system and explore a detailed process. With a dedicated polished container, three special polishing steps, including grinding, smoothing, and polishing, are employed to achieve the required surface smoothness, which is characterized by less than 3 nm. An ultra-high-Q factor exceeding 108 is obtained by a coupled tapered fiber. In addition, a customized packaged structure for our disk resonator is achieved. The Q maintenance and stable spectrum are realized by sealing the coupling system in a hard disk. The simple, stable, portable, controlled, and integratable device would provide great potential in optical filters, sensors, nonlinear optics, cavity quantum electrodynamics, and especially some applications that require large resonators such as gyroscopes.
140.3410 Laser resonators 350.3950 Micro-optics 210.4590 Optical disks 220.5450 Polishing 
Chinese Optics Letters
2019, 17(11): 111401
作者单位
摘要
中国海洋大学 信息科学与工程学院, 山东 青岛 266100
海洋浮游生物原位探测系统对海洋生态研究具有重要意义。研究了一种适合长期在水下观察浮游生物的原位探测系统。系统基于同轴数字全息光路设计, 加入显微放大模块, 使用中心波长525nm的LED光源, 有效降低了激光散斑噪声的同时, 使显微成像的景深达到厘米量级。通过测试得到CCD位置与系统景深的变化关系直方图, 选择合适的光阑直径和CCD位置对标准分辨率板usaf1951和水槽中的浮游生物进行了全息记录和再现;对系统分辨率进行评估, 充分论证LED同轴数字全息显微在海洋浮游生物原位探测中的可行性。
LED同轴全息 海洋浮游生物 水下原位探测 数字全息显微 部分相干光源 LED coaxial holographic marine plankton underwater in-situ detection digital holographic microscopy partially coherent light source 
光学技术
2018, 44(4): 508
尹圣楠 1,2杨科 1,2韩帅 1,2周秦岭 1[ ... ]陈丹平 1,*
作者单位
摘要
1 中国科学院上海光学精密机械研究所强激光材料重点实验室, 上海 201800
2 中国科学院大学, 北京 100049
采用SiCl4水解法制备了镱铝共掺石英光纤纤芯原料粉,在O2氛围下1100 ℃烧结除羟基处理后,原料粉析出了α-石英相。对镱铝共掺硅酸凝胶进行了常温老化和高压釜高温高压老化处理。测试结果表明,老化处理有效地抑制了镱铝共掺石英玻璃原料粉的析晶行为,Yb 3+的荧光强度和荧光寿命得到提高,说明高压釜处理可缩短老化处理时间并提高荧光性能,是制备镱铝共掺石英玻璃原料粉的重要工艺。
材料 抑制析晶 凝胶老化 Yb 3+/Al 3+共掺石英玻璃原料粉 
光学学报
2017, 37(8): 0816001
作者单位
摘要
北京环境特性研究所 光学辐射重点实验室, 北京 100854
偏振探测有利于改善对目标的探测和识别能力, 是当前国内外研究的重要内容之一。介绍了长波红外高光谱偏振测量的原理, 并通过搭建长波红外高光谱偏振测量系统, 开展了对涂漆目标和镀铝目标在不同温度、不同观测角度下的高光谱偏振成像实验, 获取了有效的实验数据并进行处理分析。结果表明: 温度和观测角度对目标的光谱偏振特性有较大影响, 目标表面的红外光谱偏振特性随辐射温度差值及探测角度差值的增大而增大, 并具有波段选择性。利用目标温度和观测角度的差异对目标光谱偏振特性的影响, 可以进行有效的探测与识别, 并为探测器的波段选择提供参考依据。
红外 高光谱 偏振 温度 观测角度 infrared hyperspectral polarization temperature observing angle 
红外与激光工程
2017, 46(5): 0504005

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