星载高动态范围差分吸收成像光谱仪成像电路设计及实现
Design and implementation of imaging circuit for satellite-borne high dynamic range differential optical absorption spectrometer作者机构：安徽大学物质科学与信息技术研究院 安徽大学信息材料与智能感知安徽省实验室 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所环境光学与技术重点实验室
出 版 物：《光学精密工程》 (Optics and Precision Engineering)
年 卷 期：2024年第32卷第13期
页 面：2017-2028页
核心收录：
学科分类：08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0803[工学-光学工程] 0701[理学-数学] 0702[理学-物理学]
基 金：国家重点研发计划资助项目(No.2019YFC0214702 No.2022YFC3700102)
主 题：差分吸收光谱仪 CCD成像电路 高动态范围 卫星载荷
摘 要：星载差分吸收成像光谱仪通常运行于太阳同步轨道，探测地表反射光的光谱并根据特征气体的谱线吸收强度测量区域内某些痕量气体浓度。第一代星载差分吸收光谱仪受限于探测器性能等原因，探测的动态范围不大，造成暗背景下数据信噪比低，亮背景下像元饱和。随着更大阱深，更高速度的探测器出现，第二代高动态范围的差分吸收成像光谱仪得以实现。本文介绍了高动态范围的差分吸收光谱仪成像电路的研制过程，包括器件选型，电路方案及电路测试，并对测试结果进行了分析。重点讨论了高动态范围的实现，给出了单点测量值的概念，提出了最大单点测量值的计算公式，解释了最大单点测量值与动态范围的关系，并评估了探测器件的单点探测能力，同时规划了未来进一步提高动态范围的方法，从而为同类设备的研制提供参考。
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