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。

分析了肺腺癌细胞和间皮细胞间的拉曼位移及细胞化学染色形态学特征参数间的关系,为非创伤性检查肿瘤细胞提供参考。选择A549和Met-5A两种细胞进行拉曼光谱分析,将两种细胞进行H&E和PAP染色,计算其形态学图像特征。两种细胞在1082 ,1155 ,1304 cm ^-1处存在拉曼位移。通过图像识别A549和Met-5A细胞的能量标准差,采用PAP染色方法的两种细胞差异具有统计学意义(p<0.05),但是采用H&E染色方法的两种细胞差异无统计学意义(p>0.05);对于颜色均值特征值,采用两种染色方法的两种细胞差异均具有统计学意义(p<0.05)。基于化学物质亲和特性,从肿瘤物质表达及堆积结构方面分析肺癌细胞拉曼位移特征,实验结果显示,临床组织病理染色分析核酸及蛋白表达特征,而拉曼光谱分析发现肺癌细胞存在核酸、蛋白表达及脂质结构的拉曼峰位移,这为拉曼检测肿瘤细胞物质波峰设定提供参考。

利用基于参量下转换产生的相关光子可以实现“无溯源”的绝对定标。该定标方法推广应用于模拟探测器定标的过程中,其中获 取高通量的相关光子是一个重要的难点。介绍了一种基于自发参量下转换制备高通量相关光子的方法原理和实验装置。 采用532 nm连续激光泵浦周期性极化铌酸锂(PPLN)晶体,在满足准相位匹配(QPM)方式下产生高通量的纠缠光源,改变泵浦 光源的功率,实验结果显示具有较好的线性。叙述了准相位匹配技术原理,搭建了制备高通量相关光子的实验装置,并优化 了泵浦激光光源和各光学元器件的设计参数。该研究结果为后期进行高精度定标和模拟探测奠定了基础。

针对我国空间科学的未来发展和应用需求,以及目前星上定标和在轨定标方法的局限性,提出一种基于自发参量下转换效应的自校准宽谱段(450～1500 nm) 辐射基准源设计方案。该辐射基准源系统主要由宽波段参量下转换、观测与自校准复用光路、多路光子计数与符合探测、信号采集与 测量控制等4个主要功能模块构成。辐射基准源兼有星上自校准和自主观测功能,能够在不依赖于外部基准的条件下实现高精度的自校准,保障对 地高精度观测,为其他卫星有效载荷提供高精度的量值传递标准。

采用相关光子法定标单光子探测器的量子效率对提高光学载荷的辐射定标准确度具有重要意义.利用355 nm连续激光泵浦BBO晶体产生Ⅰ类自发参量下转换, 在共线和非共线两种相位匹配模式下分别测量了单光子探测器雪崩光电二极管在736 nm波段的量子效率.结果表明, 共线和非共线两种模式测量结果的合成不确定度分别为0.71%和0.39%, 相对偏差均优于0.4%, 这两种模式都可以定标探测器量子效率, 且具有很好的一致性.最后比较了两种模式定标探测器量子效率的优缺点, 该研究为以后利用相关光子法对遥感器进行辐射定标提供了晶体相位匹配模式选择的依据.

针对实际工程应用中安装在探测车底部的表层穿透雷达的需求,设计了一种基于电阻加载技术的超宽带低背腔半椭圆偶极子天线。该天线由一对半椭圆臂组成并通过分布式连续电阻加载有效地改善了输入阻抗特性,展宽了天线的工作带宽。结合应用环境,评估了天线离地高度以及载体探测车对天线性能的影响,在理论分析的基础上设计并制作了一副天线样机,安装在探测车上,在外场进行了实验。仿真和实测结果表明,所设计的天线具有较低的电压驻波比和良好的辐射特性以及较小的振铃,能够满足车载表层穿透雷达的需求。

通道式偏振遥感器可获取目标光谱辐亮度、偏振度和偏振方位角等多维度信息,是目前最常用的偏振遥感探测的主要仪器类型之一。介绍了通道 式偏振遥感器偏振定标的原理,根据矩阵光学理论和辐射度学理论,构建新的Stokes矩阵,从光谱维建立完善的偏振定标模型,分析了需要定标反 演的参数,并给出了相应的定标方法,可为类似的通道式偏振遥感器的偏振定标工作提供参考。

基于自行研制的新型液体射流的激光诱导击穿光谱(LIBS)实验装置，研究了实验条件(如积分延时、激光能量等)对金属LIBS谱线强度的影响。实验获取了K2Cr2O7、Pb(NO3)2和CdBr2水溶液样品在532 nm激光激发下的等离子体发射光谱，标识了Cr、Pb和Cd等重金属元素的特征谱线，获得Cr、Pb、Cd的探测限约为0.32、15.6、57.6 mg/L，展示了液体射流LIBS用于水体中重金属快速检测的能力。