用于多波段激光大气透过率测量的太阳辐射计

发布时间：2021-10-31 12:00

　　为了实时测量多个波段激光大气透过率,研制了ISP02型近红外太阳辐射计。详细阐述了该仪器的硬件组成、光学系统设计以及工作流程,并对仪器进行了定标,给出仪器能达到的性能指标。依据建立的基于太阳宽谱直接辐射测量获取激光波段大气透过率的方法,实测得到1.064,1.315,1.54μm大气透过率,将结果与POM02型太阳辐射计采用外推法获取的激光大气透过率进行对比,误差均小于6%,测量的水汽总量与POM02对比,误差均小于7%;然后,将两者外推的3.78μm透过率进行对比,误差均小于5%。秋冬季实测的1.315μm透过率与激光大气传输评估软件对比,误差小于2%。该仪器测量结果可靠、性能稳定,可为同时获取多个波段激光大气透过率提供有效测量手段。 

【文章来源】：光学精密工程. 2020,28(02)北大核心EICSCD

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

太阳辐射计的软件界面

多激光波段测量近红外太阳辐射计主要由上位机、底座和光学跟踪系统组成。上位机主要用于通信控制和数据处理存储显示。底座内装有供电模块、电机驱动器、恒温控制器和采集控制电路等。光学跟踪系统有四象限精跟踪探测系统、三路旋转机构和太阳光谱信号探测单元组成。图1给出了该系统的硬件组成总体框图。其中:

以改进现阶段获取激光波段大气透过率方法的不足为目的,要同时获取近红外激光波段(1.064,1.315,1.54 μm)的大气透过率,需选取0.8～1.7 μm波段的铟镓砷探测器。太阳平行光经透镜聚焦后再经一定带宽滤光片滤波后入射到铟镓砷探测器的感光面,探测器输出的电信号再经程控放大采集处理后进行存储,得到与光强成正比的电压信号,该电压信号即近红外不同激光波段太阳光强的变化信号。由衰减片、光阑、组合透镜组成的光接收系统要满足32′的太阳视场,考虑跟踪精度设计视场为1°,既能让太阳光斑完全进入视场内,又能保证1°视场外的杂散光不能进入,设计了消色差的双胶合透镜,焦距f=136 mm,太阳光斑大小约为1.26 mm,选择探测器感光面不小于2.5 mm,既能让太阳光斑完全进入探测器感光面,又有足够余量用于调节燕尾槽来实现测量光筒和跟踪光筒光轴的平行度,设计的光学测量探头如图2所示。2.3 总体工作流程

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
[1]徐州地区多源卫星遥感气溶胶数据的地面验证及分析[D]. 韩亚芳.中国矿业大学 2018



本文编号：3468095