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
红外与激光工程
2023, 52(2): 20220780
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
红外与激光工程
2020, 49(6): 20190445
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
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
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
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