红外与激光工程
2023, 52(1): 20220339
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室, 吉林 长春 130033
2 上海卫星工程研究所载荷与地面应用技术研究室, 上海 200240
为了提高多通道光栅扫描光谱仪的波长定标精度,在介绍传统单通道光栅光谱仪线性波长扫描原理的基础上,分析并推导了多通道光谱仪中,共用光栅轴装调误差导致的光谱仪输出波长与丝杠移动距离的理论非线性公式。利用该非线性公式作为波长定标公式对风云三号太阳辐照度光谱仪原理样机进行波长定标,结果表明:传统线性公式的定标精度为0.08 nm,利用波长非线性公式可将波长定标精度提高到0.03 nm,满足仪器的波长定标精度,验证了多通道光栅扫描光谱仪波长非线性关系的准确性。
光谱学 光栅光谱仪 波长定标 多通道光谱仪 波长非线性 正弦结构
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室, 吉林 长春130033
2 上海卫星工程研究所载荷与地面应用技术研究室, 上海 200240
为了在有限的太阳观测窗口内获得高质量的太阳光谱数据,需保证太阳进入观测窗口时仪器已完成自身预热。为保证仪器预热时间的一致性,需在轨实时预报预热开始时刻,需对每轨太阳开始进入仪器观测窗口的时间进行短时间高精度预报。详细介绍了一种由卫星平台当前广播时间和轨道瞬根推导预报时刻太阳角度的方法。利用该方法预报某一太阳同步轨道卫星本体坐标系下的太阳角度,并将预报结果与STK仿真结果进行比对。该预报方法在预热时间内的最大角度误差为0.5°,导致预热时间最大偏差为20 s,满足1 min的指标要求。分析了预报方法中的主要误差来源,为后续卫星载荷的在轨太阳角度短期预报提供了借鉴与参考。
测量 太阳角度预报 太阳同步轨道 轨道瞬根 太阳辐照度光谱仪
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室, 吉林 长春 130033
基于目前常用的光谱杂散光测试与修正方法,详细介绍了光谱杂散光矩阵修正法的核心内容——仪器的光谱杂散光矩阵的标定。在实验室搭建了杂散光矩阵测量装置,标定了前向临边成像光谱仪初样机的杂散光矩阵,在外场实验中验证了基于仪器杂散光矩阵的杂散光修正方法的精度。
大气光学 杂散光修正 杂散光矩阵 光谱杂散光 成像光谱仪 遥感定量化 光学学报
2018, 38(11): 1101001
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 应用光学国家重点实验室, 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学, 北京 100049
基于地基天文观测系统光轴平行性的校验需求, 建立了一套高精度多光轴平行性检测系统。针对具有成像光谱仪的天文观测系统, 将恒星作为点光源, 利用天文跟踪系统完成对恒星星象及相应光谱数据的同步采集。在光谱维视场中,成像光谱仪不易准确地确定恒星的位置, 该检测方案利用赤道仪控制系统和成像光谱仪狭缝视场的特点, 对恒星目标进行一维扫描, 将成像光谱仪接收到的恒星能量随着扫描位置进行拟合来确定光谱维视场中心, 通过高斯拟合法来计算光学仪器之间光轴的平行性偏差。试验结果表明: 测量结果不确定度为1.52", 该检测系统结构简单, 满足成像光谱仪和其它成像仪器野外高精度快速检测光轴一致性的要求。
测量 光轴一致性 恒星 成像光谱仪 赤道仪 measurement optical axis parallelism star imaging spectrometer equatorial telescope 红外与激光工程
2017, 46(5): 0517003
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室, 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学, 北京 100049
在空间遥感中为了降低由仪器的偏振敏感性引起的误差，常用的方法是采用退偏器和在轨偏振修正。介绍了在轨偏振修正的理论，在此基础上推导了偏振修正所需的仪器缪勒矩阵元素的一种标定方法超定方程法，并利用该方法计算出紫外臭氧垂直探测仪的缪勒矩阵元素，对测量结果进行了误差分析及验证，结果表明了该方法的可行性及精度。
遥感 偏振 在轨 缪勒矩阵 超定方程
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室, 吉林 长春 130033
2 中国科学院研究生院, 北京 100049
为监测及修正紫外臭氧垂直探测仪(SBUS)在发射以及在轨运行过程中的光谱位置的偏移，采用了一种全新的高精度在轨光谱定标方法。利用高分辨率参考光谱与仪器狭缝函数进行卷积，并将卷积结果与修正后的测量光谱进行匹配，建立了相关评价函数，计算参考光谱和测量光谱误差最小时的光谱偏移量。对于SBUS，利用此方法定标得出的光谱偏移量为0.10 nm。利用SBUS星上汞灯光谱验证了定标结果的最大误差为0.01 nm，满足仪器指标要求。实验结果证明了高精度在轨光谱定标方法的可行性及精度。
遥感 在轨定标 光谱定标 狭缝函数 卷积
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春130033
2 中国科学院研究生院, 北京100049
临边观测是一种新的空间大气遥感探测方式， 但大气散射光谱辐射随临边高度的增加而迅速减弱。 所以信噪比是临边遥感仪器的关键性能指标。 在深入分析典型仪器信号光谱辐射传输特性和噪声来源的基础上建立了随探测器制冷温度变化的信噪比模型， 并在一台临边遥感光谱仪原理样机上模拟试验验证了空间环境下临边高度70 km处的信噪比， 理论分析和实验结果一致表明: 探测器制冷到一定温度时， 仪器的信噪比达到了一个极限值。 在综合考虑功耗、 散热等问题的基础上获得了探测器的最优工作温度。
大气遥感 信噪比 探测器制冷 临边观测 辐射传输 Atmospheric remote sensing Signal-noise-ratio (SNR) Detector’s refrigeration Limb viewing Radiative transfer
西南科技大学信息工程学院, 四川 绵阳621010
针对废水处理过程中厌氧反应器过程中产生的荧光类物质荧光特性和废水处理过程之间的关系, 采用荧光光谱技术构建一个在线测量废水处理过程中厌氧反应状态的荧光检测平台, 并为废水处理过程中的参数控制提供有效的、 可信的和稳定的技术依据, 在一定程度上可提高废水处理的效率。 结果表明: 本系统采用荧光光谱技术, 对废水处理过程中厌氧反应器检测是可行的; 与传统的检测方式相比, 它具有结构简单、 灵敏度高和费时较少的优点; 对于废水处理过程中其他荧光类物质的检测有着广阔的应用前景。
废水处理过程 荧光光谱技术 厌氧反应器 Process of wastewater treatment Fluorescence spectroscopy technology Anaerobic reactor 光谱学与光谱分析
2011, 31(6): 1567
1 河北大学物理科学与技术学院, 河北 保定 071002
2 中国乐凯胶片公司, 河北 保定 071051
采用一种新的阳极材料：银、铜、镍的复合金属网格阳极，利用旋涂法制成了活性层为P3HT (poly(3-hexylthiophene))∶PCBM(［6,6］-phenylC61-butyricacidmethylester)的柔性衬底聚合物太阳能电池。制备了5种不同结构的柔性聚合物太阳能电池器件，将采用新型阳极材料的柔性衬底聚合物太阳能电池与传统ITO（Indium tin oxide）阳极的柔性衬底聚合物太阳能电池进行对比，发现新型阳极材料所制成的器件性能得到大幅度的提高，其电池器件在50mW/cm2强度光照下，开路电压(Voc)为0.54V，短路电流密度(Jsc)为5.39mA/cm2，能量转换效率为2.060%。
合金网格 阳极 柔性聚合物 太阳能电池 能量转换效率 alloy grid anode P3HT∶PCBM P3HT∶PCBM flexible polymer solar cells power conversion efficiency
