杭州电子科技大学理学院, 浙江 杭州 310018
对于一个非相干成像系统,可以将两个非相干点光源的空间分辨能力当作分辨率的标准。除了直接成像外,还可以对像平面上的光场进行其他探测,然后从测量结果中对光源的信息进行统计推断。统计推断的误差极限是由测量结果中的随机性决定的,不同测量方案产生的随机性程度也不同。通过考虑像平面的光场的量子态,使用量子检测和估计理论,可以获得两个关于非相干点光源分辨率的量子极限和最优化测量方案。最近的研究发现,横向空间模式分解复用等方法可以很大程度地改进亚瑞利区域内的两个非相干点光源的分辨率,超越直接成像方法下的经典分辨率极限。本综述介绍了基于量子检测和估计理论的非相干超分辨成像的研究和进展。
成像系统 超分辨 空间分辨 量子探测器 光子统计 激光与光电子学进展
2021, 58(10): 1011015
1 中国科学院 通用光学定标与表征技术重点实验室
2 安徽光学精密机械研究所，合肥 230031
偏振特性是光与物质相互作用所表现的重要特性之一，与物质的性质密切相关。空间目标偏振特性可能会因为特定空间目标组成材料和空间目标轨道不同而存在差异，因此为空间目标的探测和识别提供了科学依据。本文通过空间目标材料以及典型空间目标模型的多角度偏振成像特性试验测量，分析了空间目标偏振特性及其变化机理。结果表明，空间目标表面材料的偏振特性对于目标的识别具有很重要的作用，太阳能电池板的姿态对卫星的偏振特性影响尤为明显。本文研究可以为空间目标光学偏振探测与识别提供应用基础研究支持。
物理光学 目标探测 偏振特性 空间目标 physical optics target detection polarization space target
中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室，安徽光学精密机械研究所，合肥 230031
自行研制的外部导入宽可调谐激光的积分球光源中为了提高光辐射场的均匀性和稳定性，采用球内旋转漫射板方法去除激光相干性产生的散斑。为了定量评价退相干效果和漫射板旋转速率之间的关系，使用响应度均匀性经过校正的CCD 对积分球出口成像，计算不同积分时间、不同转速条件下的散斑对比度。实验结果表明，漫射板只需在很低的速率下旋转就能完全去除散斑噪声。漫射板不旋转时，散斑对比度约为30%；散斑完全去除时，对比度降为5%。
激光散斑 积分球 漫射板 散斑对比度 laser speckle integrating sphere diffusers speckle contrast
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
物质材料例如涂层、金属、电介质等有其各自的偏振特性。Stokes参量或是Mueller矩阵表示了偏振量化信息与材料 性质的关系。介绍了Mueller矩阵测量方法, 使用He-Ne ( nm)激光器经起偏器产生的偏振光照射在铝样品上,并经偏振分析光学系统,获取样 品Mueller矩阵元素测量图像数据。在给出 延迟器校正结果的前提下,使用64个偏振测量图像,并采用最小二乘法减小误差,给出了铝板样品的偏 振反射Mueller矩阵,比较分析了水平/垂直、 和左旋/右旋圆偏振分量随样品转角变化时的退偏特性曲线。结果表明,铝板的圆偏光与线偏光的退偏度 显著,为使用圆偏振实现探测提供可能性。
偏振光学 Mueller矩阵 铝板 polarization optics Mueller matrix aluminium
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
不同含水量的土壤会产生不同的偏振态,其与波长、土壤表面的结构、内部的构成、以及入射的角度密切相关。 根据Kodis粗糙表面的散射理论,推导了不同湿度土壤表面的偏振度与入射天顶角和观测天顶角以及等效折射率 的关系,并用野外地物偏振辐射计和地面多波段CCD相机实测了红壤的偏振反射数据,并将其与理论计算结果相 对照,初步总结出不同含水量红壤的偏振特性变化规律。研究土壤偏振度与含水量以及入射天顶角、观测天顶 角的关系,对于卫星农业遥感有重要的意义。
偏振遥感 红壤 偏振度 含水量 polarization remote sensing red soil degree of polarization moisture
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
通过不同材料、形状的空间目标模拟实验测量，研究了几种简单形状目标和卫星缩比模型的光学特性。结果表明：光源-目标-探测器的位置对目标的光学特性起决定作用，对于球体和柱体目标来说，光源和探测器的相位角是影响接收到光辐射的主要因素，而对于立体状目标，它的光学特性则与特定的入射角和观测角有关；对静止卫星而言，其光学特性主要受太阳能电池板对地夹角和观测面积的影响。该研究有助于实际观测数据反演空间目标的姿态，便于对空间目标特性数据进行归类和分发。
物理光学 空间目标 静止卫星 光学特性 physical optics space target earth synchronous satellite optical characteristic
中国科学院安徽光学精密机械研究所, 安徽 合肥 230031
介绍了根据目标的反射率实验测量和大气光谱特征对大气层外目标进行探测的波段选择方法。测量出样品及标准板的反射光强度, 计算出样品的光谱反射率, 在考虑空间目标自身的辐射强度、光谱反射率、背景大气的辐射亮度、目标-背景对比度、不同波段斜程透过率等诸多因素后进行波段选择。利用MODTRAN大气传输模型计算了目标亮度、背景大气的辐射亮度、对比度以及不同波段斜程透过率的典型光谱特征、并进行光谱特征分析, 综合考虑目标的视亮度以及对比度, 结果表明0.76～0.90 μm是包覆黄色镀铝聚酯薄膜的目标最佳探测波段, 0.52～0.60 μm是包覆银色镀铝聚酯薄膜的目标最佳探测波段。
物理光学 波段选择 光谱反射率 辐射传输 目标探测
