红外与激光工程
2021, 50(5): 20200313
1 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
2 中国科学技术大学, 安徽 合肥 230026
细分光谱扫描定标技术是实现遥感器高精度光谱辐射定标的重要方式, 基于超连续激光单色仪的定标装置是实现遥感器细分扫描定标的新选择。为验证所建立的超连续激光单色仪装置的系统级定标能力, 利用硅辐亮度计和滤光片辐射计, 分别采用超连续激光单色仪定标装置和可调谐激光定标装置对其进行了系统级绝对光谱响应度定标比对验证。实验结果表明: 在所验证波段范围内, 两种定标装置获得的硅辐亮度计绝对光谱响应度系统级定标结果最大偏差为0.6%。通道式滤光片辐射计的带内绝对光谱响应度定标结果最大偏差优于0.4%, 带内积分响应度最大偏差约0.1%。文中的研究验证了超连续激光单色仪定标装置具有良好的系统级定标能力, 能够获得较高的定标精度, 在遥感器的绝对光谱响应度定标中具有重要应用前景。
超连续激光 单色仪 光谱辐亮度 细分光谱 supercontinuum laser monochromator spectral radiance spectrally-resolved 红外与激光工程
2020, 49(2): 0205005
1 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
2 中国科学技术大学, 安徽 合肥 230026
基于自发参量下转换的高精度自校准辐射基准源是目前卫 星遥感定标的研究热点。介绍了双通道自校准辐射计的工作原理并搭建了实验装置,展开了与传统 辐亮度标准探测器的比对实验验证。采用736.9 nm激光导入积分球的单色均匀辐亮度光源,将双通道 自校准辐射计和辐亮度标准探测器分别对积分球出口辐亮度进行探测,测得绝对辐亮度分 别为4.69×10－9 W/(sr·mm2)和5.19×10－9 W/(sr·mm2), 二者之间的相对偏差为9.63%,验证了研制的双通道自校准辐射计的原理可行性。
辐射定标 自校准辐射计 辐亮度标准探测器 辐亮度 相对偏差 radiation calibration self-calibration radiometer radiation standard detector radiance relative deviation 大气与环境光学学报
2019, 14(4): 296
1 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
2 中国科学技术大学, 安徽 合肥 230026
利用基于超连续激光和单色仪(SCM)的细分光谱扫描定标装置,对传感器的绝对光谱辐亮度响应度进行定标。利用两种绝对功率响应度溯源于低温绝对辐射计的辐亮度探测器(Trap-A 和Trap-B),分别以通用的部件级定标方式和基于该定标装置的系统级定标方式(以Trap-A作为参考),确定了Trap-B的绝对光谱辐亮度响应度,两种方式下的定标不确定度分别优于0.46%和1.8%。两种定标结果具有较好的一致性,在450~900 nm波段范围内,相对差异小于0.9%。研究结果表明:基于SCM的细分光谱扫描定标装置适用于传感器的绝对光谱辐射定标,在遥感器的绝对光谱辐射定标方面具有重要的应用价值。
激光光学 超连续激光 单色仪 细分光谱 光谱辐射定标
1 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
2 中国科学技术大学,安徽 合肥 230031
单色仪作为一种分光仪器, 在传感器的辐射定标等方面具有重要应用。在实际应用过程中, 其波长和带宽的设置对传感器的精确定标具有重要影响。使用低压汞灯作为波长标准光源, 通过对其特征谱线扫描的方法, 研究了传感器定标过程中, 设置单色仪不同的狭缝宽度, 对传感器精确定标具有重要影响。结果显示, 当出射入射狭缝相同, 同时改变其宽度的情况下, 与典型校准状态(出射入射狭缝宽度设置为0.5 mm)相比, 波长偏差量达到0.17 nm; 当入射狭缝与出射狭缝不一致时, 与典型校准状态相比, 波长偏差量达到0.18 nm; 当光源未充满入射狭缝与充满入射狭缝相比, 最大误差达到0.02 nm, 该影响几乎可以忽略。在相关的传感器光谱辐射定标实验研究中, 单色仪的定标精度和准确性评估等方面具有重要应用。
单色仪 波长带宽 波长校准 单色仪狭缝 monochromator wavelength bandwidth wavelength calibration monochromator slit
1 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
2 中国科学技术大学, 安徽 合肥230026
成像区域大气校正仪内部杂散辐射抑制水平是光学设计以及性能评估的一项重要指标,尤其针对红外波段的光学系统,其内部的杂散辐射不可忽略。提出了一种基于辐射定标的方法,用于测量仪器内部的杂散辐射。通过控制变量得到仪器输入与输出之间的线性关系,建立辐射定标的模型,用实验的方法测量了仪器在不同环境温度下的本底信号值,并与理论计算的内部杂散辐射相比较,最大偏差为4.45%,验证了该方法的有效性。利用该方法可以计算大气校正仪在不同环境温度以及不同增益下的杂散辐射,不仅简化了实验过程,也可以对大气校正仪内部杂散辐射指标进行评估。
遥感 红外 杂散辐射 辐射定标
1 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
2 中国科学技术大学, 安徽 合肥 230026
黑体辐射源作为初级标准, 其辐射特性的测量精度决定了整个标准传递链路的不确定度。为了提高黑体的辐亮度测量精度, 研制了一台可直接观测黑体辐亮度的双通道热红外标准辐亮度计。根据仪器的工作原理, 采用自行研制的高精度水浴黑体获取标准辐亮度计的定标系数。实验结果表明, 该辐亮度计的1 h信号非稳定性优于0.3%, 定标系数拟合不确定度优于1.23%, 5 μm通道整体不确定度为0.39%, 10 μm通道整体不确定度为1.3%。可实现黑体辐亮度与实验室辐射标准之间的传递。
黑体辐射 热红外 红外辐亮度计 定标 blackbody radiation thermal-infrared infrared radiometer calibration 红外与激光工程
2018, 47(4): 0404002
