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 一种新型的空间外差光谱仪平场校正方法

丁毅 罗海燕 施海亮 李志伟 韩云飞 熊伟

[摘要]针对已完成光栅胶合的一体化干涉仪组件,提出了一种利用平场校正滤光片形成高频外差干涉调制数据进而进行系统级平场校正的方法。依据空间外差光谱技术干涉调制的原理,给出了平场校正所需的外差干涉频率范围(即平场校正...

 PDF全文光学学报 | 2020, 40(19):1930002

 星载红外高光谱傅里叶变换光谱仪条纹计数错误的检测及校正

刘畅 施海亮 李志伟 吴春强 漆成莉 熊伟

[摘要]针对星载红外傅里叶光谱仪中存在的干涉图条纹计数错误,系统地介绍了其形成原因及对复原光谱的影响,并提出了检测和校正方法。通过对干涉图的偏移相位进行线性拟合,能够精确获得条纹计数误差个数;采用理论仿真验证了所...

 PDF全文光学学报 | 2020, 40(16):1630002

 超光谱空间干涉数据切趾函数与信噪比关系研究

李志伟 施海亮 罗海燕 熊 伟

[摘要]干涉光谱技术在大气遥感、 天文探测及地物勘察等诸多领域的应用是当前国内外研究热点, 光谱重构作为遥感数据处理的重要环节与探测精度紧密相关。 干涉数据由于有限光程差采样导致复原光谱出现频率泄露, 切趾函数在光...

 PDF全文光谱学与光谱分析 | 2020, 40(01):29

 基于透射法的隧道能见度检测系统设计

叶 松 白云飞 李志伟 施海亮 熊 伟 王新强 汪杰君 张文涛

[摘要]隧道能见度与行车安全有重要关系,对隧道能见度进行实时监测可以为隧道通风换气提供有力依据。基于透射法能见度检测原理,设计并搭建了一套能见度检测系统用于隧道能见度的自动检测。检测系统主要由激光二极管、分束...

 PDF全文光电工程 | 2019, 46(10):180607

 利用空间外差光谱技术进行紫外高分辨率大气散射信号探测

方雪静 罗海燕 施海亮 李志伟 胡广骁 金 伟 张纪承 熊 伟

[摘要]羟基OH对于人类理解中间层化学成分非常重要, 它是大气光化学反应中重要的氧化剂, OH在308 nm波段受到太阳能量激发, 发射出OH A2Σ+-X2Π(0, 0) 荧光信号。 为了探测中间层大气中OH自由基的紫外共振荧光发射信...

 PDF全文光谱学与光谱分析 | 2019, 39(02):357

 用于气体检测的中红外探测器温控系统设计

白云飞 叶 松 李志伟 施海亮 熊 伟 王新强 汪杰君 张文涛

[摘要]硒化铅(PbSe)中红外探测器是CO气体检测仪中的核心部件,其响应率会随温度变化。对中红外探测器进行精确的温度控制 可以有效地改善系统稳定性,提高检测系统信噪比。首先分析了 PbSe探测器温度特性,根据CO检测仪设计指标...

 PDF全文大气与环境光学学报 | 2019, 14(05):351

 非对称空间外差光谱仪风场模拟探测实验研究

姜通 施海亮 沈静 代海山 熊伟

[摘要]针对已搭建的非对称空间外差光谱仪开展地基风场模拟探测研究, 验证该仪器进行中高层大气风场的探测精度水平.介绍了非对称空间外差光谱技术进行风场探测的基本原理以及研制的光谱仪基本性能参数, 设计了风速模拟装置开...

 PDF全文光子学报 | 2018, 47(07):0701001

 红外超光谱干涉光谱仪探测器高阶非线性响应研究

叶松 孙永丰 李志伟 施海亮 熊伟 王新强 汪杰君 张文涛

[摘要]针对红外超光谱干涉光谱仪的技术特点,分析其探测器非线性响应的形成机理,仿真含有高阶非线性误差的干涉数据,并研究二、三阶非线性响应对光谱的影响;提出一种迭代方法,即通过交叉迭代使光谱带外畸变最小,从而确定...

 PDF全文光学学报 | 2018, 38(06):0612007

 基于空间外差光谱技术的紫外高分辨率太阳直射光谱测量

方雪静 罗海燕 施海亮 李志伟 胡广骁 金伟 张纪承 熊伟

[摘要]利用基于空间外差光谱技术的中高层大气OH自由基甚高光谱探测仪,配合太阳跟踪器,对晴空太阳直射光谱进行测量,获得了308 nm波段高分辨率的太阳直射光谱。对干涉数据进行去暗电流、去基线、相位校正和傅里叶变换等处...

 PDF全文光学学报 | 2018, 38(06):0601001

 中高层大气OH自由基超分辨空间外差光谱仪

罗海燕 方雪静 胡广骁 施海亮 熊伟

[摘要]针对中高层大气OH自由基的星载探测应用,给出一种基于空间外差光谱技术的临边探测方案。借助卫星平台的运动,呈正交布置的双通道光谱仪可以分时获取同一区域的一系列视线观测辐亮度,最终反演OH自由基数密度的三维分...

 PDF全文光学学报 | 2018, 38(06):0630003

 中高层OH自由基在紫外波段的临边散射辐射正演模拟与敏感性分析

方雪静 熊 伟 施海亮 罗海燕 陈迪虎

[摘要]OH自由基是中高层大气中重要的氧化剂, 决定着臭氧以及其他温室气体的浓度变化, 甚至气候变化。 为了实现中高层大气OH自由基的精细探测与精确反演, 需要构造正演模型, 模拟得到仪器接收到的大气中的A2Σ+-X2Π(...

 PDF全文光谱学与光谱分析 | 2018, 38(10):3278

 非对称空间外差干涉仪相位探测和漂移校正

沈静 熊伟 施海亮 罗海燕 方雪静 李志伟 胡广骁 徐标

[摘要]针对多普勒非对称空间外差干涉技术,提出一种目标信号相位自校正的方法.首先通过连续采样单色光的干涉图跟踪绝对相位漂移;然后分段线性拟合不同风速下的干涉相位,通过计算两条拟合曲线距离去除相位漂移.搭建风速模...

 PDF全文光子学报 | 2017, 46(09):0901003

 热真空环境对空间外差光谱仪复原光谱的影响

叶擎昊 姜 通 代海山 熊 伟 施海亮 罗海燕

[摘要]热真空环境适应性是空间光学遥感仪器的关键性能之一,对超光谱CO2监测仪的复原光谱精度尤为重要。基于空间外差干涉技术原理,采用理论分析和试验手段对仪器热真空环境适应性进行了讨论。理论分析了热真空环境对准直光...

 PDF全文光电工程 | 2017, 44(07):710

 空间外差干涉光谱仪信噪比研究

罗海燕 熊 伟 施海亮 李志伟

[摘要]以传统非成像式的高光谱空间外差干涉光谱仪为例, 详细推导了传统空间外差干涉光谱仪的空域和光谱域信噪比(SNR)的表达式, 分析了仪器各影响因素与SNR的关系, 包含空间分辨率、光谱分辨率、干涉条纹调制度和电子学噪声...

 PDF全文光学学报 | 2017, 37(06):0612001

 测风非对称空间外差干涉仪绝对相位漂移分析及校正

沈静 熊伟 施海亮 罗海燕 李志伟 胡广骁 方雪静 徐标

[摘要]多普勒非对称空间外差干涉仪可用来探测氧气大气带气辉谱线的多普勒频移,进而反演中高层大气的风速。由风速变化引起的干涉条纹相位频移十分微小,而由系统误差导致的绝对相位漂移会严重影响风速反演精度。双臂式干涉...

 PDF全文光学学报 | 2017, 37(04):0430003

 空间外差光谱仪系统级平场校正方法研究

施海亮 李志伟 罗海燕 熊 伟

[摘要]空间外差光谱仪单独进行面阵探测器校正无法满足系统级响应非一致性校正需求, 传统均匀光源照射和列平场等方法对空间外差光谱仪并不适用。 首先简要阐述了空间外差光谱仪传统挡光臂平场方法原理, 指出传统挡光臂平场方...

 PDF全文光谱学与光谱分析 | 2017, 37(03):933

 空间外差光谱仪成像光学系统设计

罗海燕 李 双 施海亮 熊 伟 洪 津

[摘要]为满足高光谱傅里叶变换光谱仪对高光谱分辨率、小畸变、像面光谱辐照度均匀、高信噪比以及仪器轻量化小型化的要求,设计了空间外差光谱仪成像光学系统。基于傅里叶变换的空间外差光谱仪空间干涉的特点和对成像系统缩放...

 PDF全文红外与激光工程 | 2016, 45(08):0818005

 星载空间外差光谱仪探测器筛选测试方法

金伟 陈迪虎 李志伟 施海亮 洪津

[摘要]提出了一种有利于空间外差光谱仪光谱复原的探测器筛选方法。通过仿真分析确定了影响空间外差光谱仪光谱复原的探测器响应参数,针对这些参数设计了相应的探测器筛选方法。利用设计的探测器筛选装置进行了探测器筛选实...

 PDF全文中国激光 | 2016, 43(09):0904004

 用于风场探测的非对称空间外差干涉数据处理方法研究

沈 静 熊 伟 施海亮 李志伟 胡广骁 乔延利

[摘要]利用非对称空间外差光谱技术和多普勒效应, 通过测量中高层大气气辉谱线的干涉图, 采用傅里叶变换的方法求解相位, 获得大气的风速信息。 分析了干涉数据的处理方法, 并针对干涉相位的求解进行推导。 相比于传统观空间...

 PDF全文光谱学与光谱分析 | 2016, 36(09):3014

 用于空间外差光谱技术的Offner成像系统设计

徐标 罗海燕 熊伟 胡广骁 沈静 李志伟 施海亮 方雪静

[摘要]Offner反射式成像镜头相比于透射成像镜头具有适用波段范围宽、像差小、相对数值孔径较大、结构简单紧凑以及空间适应性良好的优点。结合空间外差技术特点和要求,给出了一种Offner成像镜头的设计方法和光路结构。该设...

 PDF全文光学学报 | 2016, 36(09):0911007

 超光谱大气CO2监测仪光谱定标误差修正

施海亮 李志伟 罗海燕 熊 伟

[摘要]超光谱大气CO2探测需对遥感器进行精确表征及定标, 其中光谱定标工作最为基础。 针对传统实验室定标方法获取的波长定标系数不确定度高等特点, 开展基于气体吸收法原理的光谱定标误差修正研究, 该方法与仪器使用状态一...

 PDF全文光谱学与光谱分析 | 2016, 36(07):2296

 非对称空间外差光谱技术研究

李志伟 熊 伟 施海亮 罗海燕 乔延利

[摘要]传统空间外差光谱技术存在光谱分辨率、 光谱范围与探测器象元数之间的制约关系。 非对称空间外差光谱技术相比传统空间外差光谱技术主要区别在于增加单臂光栅到分束器的距离, 能够在系统参数不变的情况下大大的增加光...

 PDF全文光谱学与光谱分析 | 2016, 36(07):2291

 空间外差光谱仪干涉条纹调制度影响分析

罗海燕 叶擎昊 熊伟 李志伟 李双 施海亮

[摘要]空间外差光谱仪(SHS)所获取的干涉图像需经过傅里叶变换才能得到光谱信息。频域光谱的信噪比和光谱信号的质量很大程度上取决于干涉条纹调制度。针对干涉条纹调制度的影响因素进行了定量理论分析,包含分束器分束特性、...

 PDF全文光学学报 | 2016, 36(07):0712003

 用于远程探测的空间外差拉曼光谱技术研究

胡广骁 熊 伟 罗海燕 施海亮 李志伟 沈 静 方雪静

[摘要]空间外差拉曼光谱技术是一种新型拉曼光谱探测技术, 具有光通量大、 高分辨率、 无移动部件等技术优势, 非常适用于行星探测任务中, 对行星表面的矿物及有机物进行分析, 探寻可能存在的生命标志物。 作者将这一技术运用...

 PDF全文光谱学与光谱分析 | 2016, 36(12):3951

 空间外差光谱仪滤光片光场非均匀性研究

施海亮 李志伟 罗海燕 方雪静 胡广骁 沈静 徐标 熊伟

[摘要]空间外差光谱仪采用窄带滤光片限制仪器光谱范围,避免光谱混叠。滤光片透过率曲线随入射光角度的变化导致准直系统出射光场呈现随波长变化的非均匀现象。对光场非均匀性机理进行理论推导,证实滤光片调制作用造成复原...

 PDF全文光学学报 | 2016, 36(11):1123001

 空间外差光谱仪数据盲元误差修正

叶擎昊 施海亮 熊 伟

[摘要]针对空间外差光谱仪干涉数据盲元误差修正要求,分析了其形成机理与分布特点,提出了一种全局阈值粗判与加窗技术相结合的计算方法,完成了干涉数据盲元的定位检测及补偿修正。用对实验室内采集的连续光源干涉数据以及...

 PDF全文光电工程 | 2015, 42(12):0025

 空间外差光谱仪中窄带滤光片的光谱特性研究

罗海燕 施海亮 李志伟 李双 熊伟 洪津

[摘要]高光谱空间外差干涉光谱仪的光谱响应由窄带滤光片的光谱特性决定,由于窄带滤光片的制备水平与理论值存在差距,使得发生光谱展宽或波长漂移等现象,在空间外差光谱仪中形成高频和低频光谱混叠从而导致复原光谱失真.在分...

 PDF全文光谱学与光谱分析 | 2015, 35(04):1116

 空间外差干涉光谱仪仪器线型函数测量新方法研究

熊伟 施海亮 俞能海

[摘要]空间外差干涉光谱技术是近年发展起来的新型静态超分辨光谱分光技术, 仪器线型函数是其基本性能参数之一, 代表了仪器的光谱分辨能力, 需要精确表征。在分析仪器线型函数影响因素(切趾、有效视场角与离轴像元效应)以及...

 PDF全文光谱学与光谱分析 | 2015, 35(01):267

 温度对星载空间外差干涉型光谱仪性能的影响

罗海燕 施海亮 李志伟 李双 熊伟 洪津

[摘要]为研究温度对星载空间外差干涉型光谱仪性能的影响, 分析了温度变化对光谱仪中准直镜头、 成像镜头以及干涉仪组件各光学系统组成部分性能参数的变化关系, 建立了温度对光谱仪谱线漂移影响的模型, 通过软件仿真和热光学...

 PDF全文光谱学与光谱分析 | 2014, 34(09):2578-2581

 超光谱空间外差干涉仪探测器响应误差校正

李志伟 熊伟 施海亮 王先华 叶函函 韦秋叶 乔延利

[摘要]应用于大气CO2高精度探测的超光谱分辨率空间外差光谱仪,采用面阵探测器同时采集二维干涉数据。针对面阵探测器响应同时存在的非均匀性和非线性,分别分析了其对干涉数据及复原光谱的影响,指出在相同的探测器非均匀性...

 PDF全文光学学报 | 2014, 34(05):0530001

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