超连续激光—单色仪光谱扫描定标装置特性表征与分析

发布时间：2022-10-19 18:19

　　光谱扫描定标方法是遥感器高精度定标的重要手段。传统灯照明的单色仪光谱细分系统易操控但光通量低,限制了其在高精度定标中的应用;可调谐激光-积分球光谱扫描系统精度高但操作、维护复杂,投入成本高,不利于其在遥感器高精度定标中的广泛应用。本论文从遥感器高精度定标的应用需求出发,建立了超连续激光-单色仪光谱扫描定标装置,对该定标装置的光谱和辐射特性进行了表征和分析。针对超连续激光-单色仪定标装置波长和带宽的测量问题,本论文结合超连续激光和单色仪的耦合特点,分析了单色仪系统狭缝设置对波长和带宽测量的影响,进而提出了基于激光波长计的波长和带宽测量方案,并利用单波长激光器对方案进行了验证,最终实现对装置输出波长带宽的皮米量级测量。对该定标装置进行各项特性分析,实验结果表明单色仪内部杂散光水平优于10-5（@543.5 nm）,定标装置的长时间（30分钟）非稳定性达到了±0.5%,短时间非稳定性（2分钟）优于±0.3%。400～2500 nm范围内测量装置的出射光功率约20μW到430 μW之间,光源导入积分球后输出光源的绝对辐亮度与敦煌地表辐亮度在同一量级,可以满足外场对地观测仪器的光谱辐射定标需求。... 

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 遥感与辐射定标的作用与意义
    1.2 辐射定标方法
        1.2.1 基于标准辐射源的定标方法
        1.2.2 基于标准探测器的定标方法
    1.3 细分光谱扫描定标方法及国内外研究现状
        1.3.1 基于传统单色仪系统的细分光谱扫描定标系统
        1.3.2 基于可调谐激光器的细分光谱扫描系统
        1.3.3 基于超连续激光光源的光谱扫描定标方法
    1.4 论文的主要工作
第2章 超连续激光-单色仪定标装置的设计
    2.1 定标装置的总体设计方案
    2.2 定标装置的组成
        2.2.1 超连续激光光源
        2.2.2 单色仪
        2.2.3 单色仪狭缝耦合光路设计
        2.2.4 波长计
        2.2.5 积分球
        2.2.6 标准辐亮度探测器
        2.2.7 静电计
    2.3 定标装置的光谱辐射量值传递
第3章 超连续激光-单色仪装置光谱特性分析
    3.1 单色仪波长定标狭缝设置影响分析
    3.2 基于激光波长计的单色仪波长溯源
    3.3 单色仪波长定标精确性验证
第4章 超连续激光-单色仪装置辐射特性测量分析
    4.1 单色仪内部杂散光分析
    4.2 装置输出积分球光源非稳定性
    4.3 超连续激光-单色仪装置输出功率分布
        4.3.1 装置的光辐射通量测量
        4.3.2 输出绝对光谱辐亮度水平和范围
    4.4 积分球光源非均匀性测量
        4.4.1 积分球光源辐亮度面非均匀性
        4.4.2 积分球光源辐亮度角度非均匀性
    4.5 超连续激光-单色仪装置的偏振特性分析
        4.5.1 超连续激光-单色仪定标装置的偏振分析
        4.5.2 利用偏振光谱分析仪表征装置的偏振度
    4.6 单色仪输出波长相干特性分析
第5章 总结与进一步计划
    5.1 总结
    5.2 下一步工作计划
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于连续光谱光源的单色仪标定方法[J]. 张磊,戴景民.  光谱学与光谱分析. 2015(08)
[2]基于傅里叶变换的强度调制型光谱偏振分析仪[J]. 袁银麟,郑小兵,吴浩宇,孟凡刚,康晴,陈立刚,李健军,邹鹏.  光学学报. 2014(12)
[3]宽波段单色仪多级谱高精度波长定标[J]. 张子辉,王淑荣,黄煜,李博,于向阳,林冠宇.  光谱学与光谱分析. 2012(10)
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[7]空间调制干涉光谱成像仪偏振度测试[J]. 崔燕,计忠瑛,高静,白清兰,相里斌.  光子学报. 2008(06)
[8]不确定度优于0.035%的绝对光谱响应率标准探测器[J]. 郑小兵,吴浩宇,章骏平,周威,刘玉成,王乐意,乔延利.  光学学报. 2001(06)
[9]高精度光辐射定标和标准传递方法[J]. 郑小兵,吴浩宇,章骏平,刘玉成,周威,王乐意,乔延利.  科学通报. 2000(12)
[10]喇曼分光仪中杂散光的测试[J]. 朱涵如.  光学学报. 1985(08)



本文编号：3693875