多波段水下光谱辐射计

研制了基于干涉滤光片分光的船载多波段水下光谱辐射计 ,该辐射计可同步观测 12波段下行光谱辐照度、12波段上行光谱辐照度和 7波段上行光谱辐亮度 ,水下剖面测量深度达 2 0 0m。在水槽中测定了辐照度探头的余弦响应特性和浸没因子 ,利用MonteCarlo方法模拟了阴影误差分布 ,给出了仪器的主要性能指标。

锚链式水下多光谱辐射计的设计

研发了一种向下光谱辐照度和向上光谱辐亮度的锚链式水下多光谱辐射计,主要用于深层海水的测量。解决了水下光学窗口的污染问题。采用高灵敏度光电探测器与高精度ADC相结合的方法探测了深层海水的微弱光信号。电池的使用采用了时钟控制和间断供电方式。通过电感式Modem实现了数据的实时传输。

水下光谱辐射计光学特性的测试与分析

为适应高精度水下光学测量的需求 ,设计研制了多通道水下光谱辐射计。该辐射计可同步测量 1 2波段的下行 /上行光谱辐照度和 7波段的上行光谱辐亮度。对该辐射计的主要性能指标 ,如余弦响应特性、浸没因子、光谱辐射精度、稳定性和重复性进行了室内测试和分析 ,用MonteCarlo方法模拟了阴影误差 ,给出并分析了现场实验数据及部分推导的物理量。结果表明 ,该光谱辐射计各波段的中心波长和带宽偏差小于 1 .6nm ,稳定性优于 5 %,阴影误差可控制在 5 %之内 ,具有良好的余弦响应特性 ,满足当前定量化水色遥感现场光辐射测量的技术要求。

宽波段多功能自动光谱辐射计的研制

本文介绍一种新型自动光谱辐射计,以C-G 型光栅双单色仪为核心,利用电子计算机进行控制和数据处理。仪器能自动地测量白炽灯、气体放电灯和谱线灯的光谱能量、色温和显色指数,并且可以测量各种光接收器的相对光谱灵敏度分布,具有功能多、自动化程度高、宽波段连续测量和用途广等特点。仪器重复测量精度优于±1%(紫外和红外光谱端除外)。

红外分光技术和多波段光谱辐射计

本文较详细地分析和介绍了红外分光技术与多波段红外辐射计的三种技术体制:滤光片式,光栅式和干涉仪式,并讨论了各自的特点。

用于电光定标的高性能光谱辐射计

美国圣巴巴拉红外公司已研制出一种可对电光测试站、光源及光学表面进行高精确度辐射定标的双波段红外光谱辐射计．这台型号为RAD-9000的红外光谱辐射计覆盖3μm-5μm和8μm-12μm两个谱段，其热灵敏度好于40mK，支持278至373K的目标温度，光谱分辨率(D1／1)优于2％．该红外光谱辐射计由计算机进行控制．除了能提供高性能的相对辐射测量以外，

全光纤红外多光谱辐射计

据(Applied Optics)杂志报道，以色列研究人员美国研究人员最近通过合作，研制出了一种全光纤红外多光谱辐射计。这种全光纤红外多光谱辐射计中的不同光谱区是通过用空心玻璃波导作为滤光片而获得的。采用空心玻璃波导的好处是，当使用双波段红外探测器时，每个空心玻璃波导可以用作两个不同光谱滤光片。另外，比起常用的体材料红外滤光片来，空心玻璃波导的价格要便宜得多。

全光纤红外多光谱辐射计

据《Applied Optics》杂志报道。以色列研究人员与美国研究人员最近通过合作。研制出了一种全光纤红外多光谱辐射计。这种全光纤红外多谱辐射计中的不同谱区是通过用空心玻璃波导作滤光片而获得的。采用空心玻璃波导的好处是。

用于电光定标的高性能光谱辐射计

美国圣巴巴拉红外公司已研制出一种可对电光测试站、光源及光学表面进行高精确度辐射定标的双波段红外光谱辐射计。这台型号为RAD-9000的红外光谱辐射计覆盖3μm～5μm和8μm～12μm两个谱段，其热灵敏度好于40mK，支持278K～373K的目标温度，光谱分辨率(D1／1)优于2％。该红外光谱辐射计由计算机进行控制。除了能提供高性能的相对辐射测量以外，

利用地物光谱仪数据研究水汽对太阳辐射的吸收

论文将在介绍太阳辐射衰减理论的基础上,利用地物光谱仪、太阳辐射计和臭氧监测仪测量所得到的海面入射的太阳直射辐射光谱数据及大气衰减数据,提出了一种研究水汽在近红外波段对太阳辐射吸收作用的新方法,利用该方法得到的水汽吸收系数与前人研究结果非常一致。在可见光波段,大气对太阳辐射的吸收主要体现为臭氧的吸收。在近红外波段,臭氧的吸收非常小,对大气起吸收作用的主要为水汽。

VIRR/FY-3A分裂窗波段与AIRS/AQUA和IASI/METOP-A数据的交叉辐射定标

实际应用显示搭载在风云三号A星(FY-3A)上的可见光红外扫描辐射计(VIRR)的两个分裂窗波段(IR4,~10.8μm;IR5,~12.0μm)存在定标偏差。本文选择高光谱卷积法,用AQUA卫星搭载的大气红外探空仪(AIRS/AQUA)和METOP-A卫星搭载的干涉式红外大气探测仪(IASI/METOP-A)的观测数据对VIRR/FY-3A的两个分裂窗波段进行交叉辐射定标。根据卫星轨道特点,选择北极地区(60°N^90°N,180°W^180°E)作为研究区域,并选择2010年6月、9月、12月以及2011年3月作为研究时间段。首先,分别将AIRS/AQUA和IASI/METOP-A数据与VIRR/FY-3A的第4波段和第5波段的光谱响应函数进行卷积;对观测数据进行重采样,并基于普朗克黑体辐射公式实现辐射值和亮度温度之间的转换。然后,使用两个相关的匹配条件提取VIRR/FY-3A分别与AIRS/AQUA、IASI/METOP-A在第4波段和第5波段的匹配观测点对。最后,对匹配观测点对进行回归分析,得到交叉辐射定标偏差订正方程的系数。结果表明AIRS/AQUA和IASI/METOP-A的在轨辐射定标非常一致。以AIRS/AQUA和IASI/METOP-A波段的辐射定标为标准,VIRR/FY-3A第4波段的平均定标偏差分别为2.39K和2.06K,第5波段的平均定标偏差分别为0.59K和0.44K。实验指出定标偏差与亮度温度有关。

基于最佳邻域重构指数的水下高光谱目标检测

水下机器人仅通过传统光学相机获取图像很难在复杂水下环境中或目标物具有保护色的情况下检测到目标,而通过高光谱技术进行水下目标检测可以改善这一情况;由于直接运用传统高光谱检测方法难以满足水下机器人对水下目标检测的要求,提出了一种基于最佳邻域重构指数(ONRIF)的高光谱目标检测方法,该方法通过线性重构的思想进行邻域寻优,选出信息量高且波段相关性低的波段组合,并使用所选波段的融合图像进行目标检测;结果表明,与直接对原始水下海产品高光谱图像进行检测相比,该方法在保证检测效果的前提下,大量减少了检测时间和数据冗余程度;还提出了一种在相同环境下对同类目标物的单波段快速采集检测方法,大大提高了采集数据的速度,可以满足水下机器人对海产品检测的需求。

光谱型太阳光度计混合定标方法

光谱型太阳辐射计可以直接测量得到太阳辐射变化,反映各个波段对应的辐射度信息,其直射通道全波段的仪器定标精度直接影响大气参数的反演精度。常用的Langley拟合法在大气强吸收波段定标精度不高,最终计算的可降水量、强吸收波段透过率数据均存在一定的误差。为了满足可见-近红外全波段太阳光谱的高精度测量需求,提出一种非吸收波段的Langley定标法和基于理论计算强吸收波段大气层顶太阳辐照度相结合的混合定标法,得到光谱辐射计全波段的定标值。因为仪器响应函数是随波长缓慢变化的,通过非吸收波段定标的仪器响应函数按波长线性插值得到强吸收波段下的仪器响应函数,再结合大气层顶太阳辐照度和仪器定标值之间的关系得到强吸收波段下的仪器定标值。通过对比Langley定标法、改进Langley法以及混合定标法的仪器定标值变化曲线发现,前两种方法在强吸收波段的定标值有明显的突变,而混合定标法计算的强吸收波段仪器定标值变化更平缓,符合仪器响应规律;通过对比不同定标法测量的大气透过率与CART理论计算透过率的相对偏差,发现混合定标法平均偏差减少了1.15%,误差的减小主要归因于混合定标法提高了强吸收波段大气透过率的测量精度。将改进Langley法和混合定标法计算得到的可降水量数据与国外同类型的POM辐射计测量得到的可降水量数据进行对比,混合定标法计算得到的可降水量与POM辐射计的计算结果几乎一致,相对误差在10%以下,而相对于改进Langley定标法平均减少了40%;对于测量的大气透过率,与POM辐射计测量的透过率数据进行对比,在940 nm水汽强吸收带处,混合定标法测量的相对误差减小了25%。因此混合定标法对于光谱型太阳辐射计直射通道全波段定标、可降水量计算以及强吸收波段透过率计算有应用价值,较好地改善了强吸收波段的定标精度。

辐射与发光 光辐射与辐射源

O432．1 2005053214 可见-近红外(488～944nm)基于低温辐射计的高精度光 辐射绝对定标研究=Highly accurate calibration of optical radiation based on cryogenic radiometer at visible and near infrared spectrum(488-944 nm)[刊,中]／李双(中科院安 徽光机所遥感研究室．安徽,合肥(230031))．王骥…∥光 学学报．-2005,25(5)．

宽带光谱仪

StellarNet公司向市场设放一种型号为EPP2000-UVN-SR的宽带光谱仪，该光谱仪的工作波段为200nm—1100nm，经过定标后可用来测量光的绝对强度和弱光强度。仪器包含一个增强了紫外灵敏度的2048元CCD探测器，在采用一个14μm的狭缝的情况下，探测器提供的光谱分辨率为0．75μm。除此之外，仪器还包含集成的分光滤光片和透镜、一个SMA905光纤输入口和一套SpectraWiz软件。通过各种辅助软件，仪器也可像一台光谱辐射计那样工作。

自动多波段红外海洋表面温度辐射系统研究

针对我国海洋遥感定标检验技术的研究,设计了一种能够自动测量海水表面温度的多波段红外辐射系统,其分辨率优于0.1℃,精度优于±0.5℃。系统采用了4个波段,即3.5～4.0μm,8～13μm,10.3～11.3μm和11.5～12.3μm。内部光学系统通过两个不同温度的参考黑体进行实时校正,保证光学系统被盐雾沉积后也不影响整个系统的精度。另外,为了防止恶劣天气对系统的影响,还设计了一个由雨量传感器触发的自动保护罩。通过实验室标定和岸边实验对系统精度和稳定性进行了实验验证。