多波段光譜輻亮度計(jì)量值溯源技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-12-18 13:32
光譜輻亮度計(jì)是實(shí)現(xiàn)空間遙感儀器在地面實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行高精度光譜定標(biāo)的關(guān)鍵設(shè)備之一,本文基于標(biāo)準(zhǔn)探測(cè)器的輻亮度傳遞原理,利用視場(chǎng)光闌、孔徑光闌、窄帶濾光片和光電二極管研制了10測(cè)量通道的遮光筒式多波段光譜輻亮度計(jì),測(cè)量波長(zhǎng)分布在(400~1 100)nm范圍。具有校準(zhǔn)通道,與積分球單色光源匹配使用,實(shí)現(xiàn)光譜輻亮度的量值溯源,測(cè)量不確定度優(yōu)于2. 2%。
【文章來源】:宇航計(jì)測(cè)技術(shù). 2020,40(01)CSCD
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
光譜輻亮度計(jì)光路設(shè)計(jì)原理圖
本文設(shè)計(jì)的多波段光譜輻亮度計(jì)由光闌、窄帶濾光片、步進(jìn)電機(jī)、光電二極管、前置放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換(ADC)、單片機(jī)、CCD相機(jī)、顯示屏等部分組成,如圖2所示。工作過程為:待測(cè)光輻射經(jīng)過視場(chǎng)光闌后由中心開孔的反射鏡分為兩路,一路進(jìn)入CCD相機(jī),通過視場(chǎng)圖像確定測(cè)量區(qū)域,確保取景目標(biāo)與測(cè)量對(duì)象一致;另一路經(jīng)過窄帶濾光片后,在探測(cè)器上形成被測(cè)光輻射光斑,探測(cè)器輸出信號(hào)經(jīng)過放大后,經(jīng)ADC后傳輸至單片機(jī)。儀器操作和數(shù)據(jù)處理可通過觸摸顯示屏,或是通過通信接口連接電腦進(jìn)行;窄帶濾光片安裝在濾光片輪上,可通過步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)不同測(cè)量通道的切換。
式中:R(λ)———探測(cè)器響應(yīng)率(絕對(duì));K(λ)———以633nm波長(zhǎng)為基準(zhǔn)歸一化的相對(duì)光譜響應(yīng)率;R(λ633)———633nm波長(zhǎng)點(diǎn)下的絕對(duì)光譜響應(yīng)率。經(jīng)以上分析,探測(cè)器響應(yīng)率(絕對(duì))標(biāo)定過程中,低溫輻射計(jì)對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響忽略不計(jì),相對(duì)光譜響校準(zhǔn)裝置引入的不確定度分量小于1.0%,記為uc1。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種便攜式多波段光譜輻射計(jì)的研制[J]. 趙發(fā)財(cái),孫權(quán)社,王少水,鄭祥亮. 中國(guó)測(cè)試. 2018(09)
[2]400~1700 nm絕對(duì)光譜響應(yīng)度校準(zhǔn)和量值傳遞[J]. 史學(xué)舜,徐楠,劉長(zhǎng)明,甘海勇,李健軍,林延?xùn)|,陳坤峰. 計(jì)量學(xué)報(bào). 2017(06)
[3]用于光譜基準(zhǔn)定標(biāo)傳遞技術(shù)的傳遞輻射計(jì)研究綜述[J]. 趙維寧,方偉,姜明,駱楊,王玉鵬. 光譜學(xué)與光譜分析. 2016(09)
[4]太陽輻射計(jì)實(shí)驗(yàn)室定標(biāo)方法[J]. 李健軍,孟凡剛,夏茂鵬,李正強(qiáng),翟文超,李東輝,丁蕾,鄭小兵,戚濤. 大氣與環(huán)境光學(xué)學(xué)報(bào). 2015(04)
[5]可在軌溯源的太陽反射波段光學(xué)遙感儀器輻射定標(biāo)基準(zhǔn)傳遞鏈路[J]. 王玉鵬,胡秀清,王紅睿,葉新,方偉. 光學(xué)精密工程. 2015(07)
[6]光柵條紋光電信號(hào)正弦性偏差的自動(dòng)補(bǔ)償[J]. 高旭,萬秋華,盧新然,孫瑩. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2013(07)
[7]基于陷阱探測(cè)器的輻亮度探測(cè)器定標(biāo)方法研究[J]. 鄒鵬,鄭小兵,吳浩宇,李健軍,劉恩超,洪津,熊偉. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2013(07)
[8]紅外標(biāo)準(zhǔn)輻亮度計(jì)的研制及定標(biāo)[J]. 徐駿,孟炳寰,鄭小兵,翟文超,李健軍. 紅外與激光工程. 2013(04)
[9]基于絕對(duì)輻亮度計(jì)定標(biāo)的積分球紫外光譜輻射特性研究[J]. 楊小虎,王淑榮,曲藝,黃煜,林冠宇. 中國(guó)激光. 2011(10)
[10]多波段輻亮度標(biāo)準(zhǔn)傳遞探測(cè)器的研制[J]. 鄒鵬,鄭小兵,吳浩宇,李新,謝萍,李健軍,劉恩超. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2011(04)
博士論文
[1]高精度可溯源SI在軌絕對(duì)光譜輻亮度定標(biāo)傳遞鏈路研究[D]. 趙維寧.中國(guó)科學(xué)院研究生院(長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2016
本文編號(hào):3542497
【文章來源】:宇航計(jì)測(cè)技術(shù). 2020,40(01)CSCD
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
光譜輻亮度計(jì)光路設(shè)計(jì)原理圖
本文設(shè)計(jì)的多波段光譜輻亮度計(jì)由光闌、窄帶濾光片、步進(jìn)電機(jī)、光電二極管、前置放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換(ADC)、單片機(jī)、CCD相機(jī)、顯示屏等部分組成,如圖2所示。工作過程為:待測(cè)光輻射經(jīng)過視場(chǎng)光闌后由中心開孔的反射鏡分為兩路,一路進(jìn)入CCD相機(jī),通過視場(chǎng)圖像確定測(cè)量區(qū)域,確保取景目標(biāo)與測(cè)量對(duì)象一致;另一路經(jīng)過窄帶濾光片后,在探測(cè)器上形成被測(cè)光輻射光斑,探測(cè)器輸出信號(hào)經(jīng)過放大后,經(jīng)ADC后傳輸至單片機(jī)。儀器操作和數(shù)據(jù)處理可通過觸摸顯示屏,或是通過通信接口連接電腦進(jìn)行;窄帶濾光片安裝在濾光片輪上,可通過步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)不同測(cè)量通道的切換。
式中:R(λ)———探測(cè)器響應(yīng)率(絕對(duì));K(λ)———以633nm波長(zhǎng)為基準(zhǔn)歸一化的相對(duì)光譜響應(yīng)率;R(λ633)———633nm波長(zhǎng)點(diǎn)下的絕對(duì)光譜響應(yīng)率。經(jīng)以上分析,探測(cè)器響應(yīng)率(絕對(duì))標(biāo)定過程中,低溫輻射計(jì)對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響忽略不計(jì),相對(duì)光譜響校準(zhǔn)裝置引入的不確定度分量小于1.0%,記為uc1。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種便攜式多波段光譜輻射計(jì)的研制[J]. 趙發(fā)財(cái),孫權(quán)社,王少水,鄭祥亮. 中國(guó)測(cè)試. 2018(09)
[2]400~1700 nm絕對(duì)光譜響應(yīng)度校準(zhǔn)和量值傳遞[J]. 史學(xué)舜,徐楠,劉長(zhǎng)明,甘海勇,李健軍,林延?xùn)|,陳坤峰. 計(jì)量學(xué)報(bào). 2017(06)
[3]用于光譜基準(zhǔn)定標(biāo)傳遞技術(shù)的傳遞輻射計(jì)研究綜述[J]. 趙維寧,方偉,姜明,駱楊,王玉鵬. 光譜學(xué)與光譜分析. 2016(09)
[4]太陽輻射計(jì)實(shí)驗(yàn)室定標(biāo)方法[J]. 李健軍,孟凡剛,夏茂鵬,李正強(qiáng),翟文超,李東輝,丁蕾,鄭小兵,戚濤. 大氣與環(huán)境光學(xué)學(xué)報(bào). 2015(04)
[5]可在軌溯源的太陽反射波段光學(xué)遙感儀器輻射定標(biāo)基準(zhǔn)傳遞鏈路[J]. 王玉鵬,胡秀清,王紅睿,葉新,方偉. 光學(xué)精密工程. 2015(07)
[6]光柵條紋光電信號(hào)正弦性偏差的自動(dòng)補(bǔ)償[J]. 高旭,萬秋華,盧新然,孫瑩. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2013(07)
[7]基于陷阱探測(cè)器的輻亮度探測(cè)器定標(biāo)方法研究[J]. 鄒鵬,鄭小兵,吳浩宇,李健軍,劉恩超,洪津,熊偉. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2013(07)
[8]紅外標(biāo)準(zhǔn)輻亮度計(jì)的研制及定標(biāo)[J]. 徐駿,孟炳寰,鄭小兵,翟文超,李健軍. 紅外與激光工程. 2013(04)
[9]基于絕對(duì)輻亮度計(jì)定標(biāo)的積分球紫外光譜輻射特性研究[J]. 楊小虎,王淑榮,曲藝,黃煜,林冠宇. 中國(guó)激光. 2011(10)
[10]多波段輻亮度標(biāo)準(zhǔn)傳遞探測(cè)器的研制[J]. 鄒鵬,鄭小兵,吳浩宇,李新,謝萍,李健軍,劉恩超. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2011(04)
博士論文
[1]高精度可溯源SI在軌絕對(duì)光譜輻亮度定標(biāo)傳遞鏈路研究[D]. 趙維寧.中國(guó)科學(xué)院研究生院(長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2016
本文編號(hào):3542497
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/hangkongsky/3542497.html
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