1 中国科学院红外探测与成像技术重点实验室，上海 200083
2 中国科学院上海技术物理研究所，上海 200083
3 中国气象局国家卫星气象中心，北京 100081
静止轨道快速成像仪（GHI）是风云四号B星（FY-4B）的主要有效载荷之一。针对该仪器长波红外波段的大视场、高空间分辨率等特点，提出了相应的发射前辐射定标和表征方法。建立了一套定标系统装置，实现了长波红外波段的发射前辐射定标，定标不确定度优于0.67 K@300 K。测量并研究了长波红外波段的空间噪声特性。根据长波红外焦平面4个线阵的设计特点，提出了两种最佳成像探元选择方法，即基于信噪比最大化和响应信号固定图形噪声最小化的方法。测量并分析了这两种最佳成像探元组合线阵的温度探测灵敏度，均优于任务要求，平均水平达到了50~60 mK@300 K。评估了星上黑体参考标准的精度，星上黑体标称亮温比真实亮温偏低约0.42 K@300 K，该结果对黑体的在轨应用具有重要参考意义。
测量 辐射定标 红外成像系统 黑体 光学遥感 静止轨道快速成像仪 风云四号 光学学报
2023, 43(12): 1212005
1 中国科学院红外探测与成像技术重点实验室，上海 200083
2 中国科学院上海技术物理研究所，上海 200083
多通道扫描成像辐射计（Advanced Geostationary Radiation Imager，AGRI）是风云四号A星的主要有效载荷之一。为了满足AGRI长波红外遥感数据高精度定量化应用的要求，构建了扫描镜热辐射随机械转角变化的函数模型，提出了一种可用于星上黑体和地球场景观测遥感数据的校正算法。基于FY-4A星AGRI的在轨数据，分析了模型参数对扫描镜温度的依赖性，研究评估了校正算法对长波红外定标精度的改善效果。在扫描镜温度场平稳时间段内，扫描镜热辐射校正后，B11（8.0~9.0 μm）、B12（10.3~11.3 μm）、B13（11.5~12.5 μm）波段的定标偏差分别可以得到-2.81 K~+1.06 K、-0.60 K~+0.19 K、-0.68 K~+0.24 K的显著改善。与IASI交叉定标检验结果表明，改善后的在轨定标亮度温度偏差优于0.5 K@290 K。
1 中国科学院上海技术物理研究所 中国科学院红外探测与成像技术重点实验室, 上海 200083
2 上海卫星工程研究所空间机热一体化技术实验室, 上海 200240
风云四号是地球静止三轴稳定平台气象卫星,装载其上的辐射成像仪受剧烈的外热流日周期和年周期变化的影响, 扫描机构和主光学系统等关键部件的温度每天波动可达40℃以上.光学及支撑结构如何适应剧烈的环境温度变化, 并保证良好的像质, 是地球静止三轴稳定平台遥感仪器系统设计的国际性难题.多种特性材料的匹配性设计以及适当支撑结构形式的采用,是避免和减少因温度大幅波动引起的光机变形及成像质量下降的良好策略.在轨数据表明, 辐射成像仪克服了昼夜温差大的不利影响, 敏感恒星时的弥散斑几乎仅覆盖一个像素, 而且正午和子夜结果差别不大.
地球静止三轴稳定平台 辐射成像仪 温控技术 热适应技术 恒星敏感 geostationary three-axis stable satellite platform radiation imager temperature control technology thermal adaptation technology star sensing
Author Affiliations
Abstract
1 State Key Lab of Modern Optical Instrumentation, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China
2 Department of Physics, Zhaoqing University, Zhaoqing 526061, China
Dielectric microspheres can confine light in a three-dimensional (3D) region called photonic nanojet is shown when they are illuminated by different polarized beams. The influence of incident light polarization on photonic nanojet using the finite-difference time-domain (FDTD) method is demostrated. The axial field intensity profiles of photonic nanojets for both the linear and circular polarization incident beams are very similar. Azimuthal polarization incident beam induces a doughnut beam along the optical axis, while the radial polarization incident beam permits one to reach an effective volume as small as 0.7(\lambda/n)3.
光子纳米喷射 时域有限元差分法 偏振态 290.5850 Scattering, particles 180.0180 Microscopy 290.5855 Scattering, polarization Chinese Optics Letters
2011, 9(7): 072901
