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高分辨力成像光谱仪光谱定标研究

光电工程 2015年第12期42卷 14-19页

作者：葛明锋亓洪兴王雨曦周潘伟韩贵丞中国科学院上海技术物理研究所主动光电技术重点实验室上海200083 中国科学院大学北京100049

高光谱分辨力是未来成像光谱仪发展的必然趋势。而传统的基于单色仪的光谱定标为了让单色仪输出足够光强,使得定标光源带宽与成像光谱仪的光谱通道带宽变得很接近,会显著影响定标精度。本文从理论上定量分析了定标光源带宽对定标精度的... 详细信息

高光谱分辨力是未来成像光谱仪发展的必然趋势。而传统的基于单色仪的光谱定标为了让单色仪输出足够光强,使得定标光源带宽与成像光谱仪的光谱通道带宽变得很接近,会显著影响定标精度。本文从理论上定量分析了定标光源带宽对定标精度的影响机制,提出了通过反卷积计算法和多像元合并法来修正定标光源带宽对光谱定标的影响。最后,通过不同带宽的定标光源对仪器进行光谱定标,并使用上述两种方法进行修正,得到的光谱分辨力精度均优于0.2 nm,达到了定标系统的精度,验证了方法的可行性。

关键词：成像光谱仪光谱分辨力波长定标反卷积

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空间遥感大气痕量气体临边探测仪设计与研究

光子学报 2013年第3期42卷 271-277页

作者：薛庆生中国科学院长春光学精密机械与物理研究所长春130033

为满足空间大气痕量气体探测的迫切需求,设计并研制了一个空间遥感大气痕量气体临边探测仪原型样机.该样机光学系统由离轴抛物面望远镜和改进型Czerny-Turner光谱仪组成,工作波段为380～570nm.在工作波段内,点列图半径的均方根值均小于9... 详细信息

为满足空间大气痕量气体探测的迫切需求,设计并研制了一个空间遥感大气痕量气体临边探测仪原型样机.该样机光学系统由离轴抛物面望远镜和改进型Czerny-Turner光谱仪组成,工作波段为380～570nm.在工作波段内,点列图半径的均方根值均小于9μm,校正了像散,整个工作波段内同时获得了良好的成像质量.原型样机质量12kg,体积420×350×200mm3,空间像元分辨力0.6km,光谱分辨力0.86nm,各项指标均满足要求.利用临边探测仪原型样机进行了外场观测试验,外场观测光谱数据与模拟光谱数据进行了比对,二者具有很好的一致性,表明大气痕量气体临边探测仪功能和性能良好,满足大气痕量气体探测的应用要求.

关键词：光学设计成像光谱仪临边探测光谱分辨力空间分辨力

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用于大气临边探测的高光谱成像仪研制

仪器仪表学报 2012年第5期33卷 1167-1173页

作者：薛庆生林冠宇陈伟中国科学院长春光学精密机械与物理研究所长春130033

用于大气临边探测的高光谱成像仪是一种探测大气痕量气体的新型空间光学遥感仪器。分析了利用高光谱成像仪进行大气临边探测的原理,设计并研制了一台紫外/可见高光谱成像仪原理样机,该样机光学系统由前置望远系统和改进的Czerny-Turner... 详细信息

用于大气临边探测的高光谱成像仪是一种探测大气痕量气体的新型空间光学遥感仪器。分析了利用高光谱成像仪进行大气临边探测的原理,设计并研制了一台紫外/可见高光谱成像仪原理样机,该样机光学系统由前置望远系统和改进的Czerny-Turner光谱成像系统组成,工作谱段为280～390 nm和560～780 nm,通过转轮切换紫外、可见滤光片分别探测这2个波段。高光谱成像仪原理样机质量为15 kg,体积500 mm×350 mm×200 mm。对该样机的性能进行了检测并测量了低压汞灯的光谱。性能检测结果表明,空间分辨力为0.44 mrad,光谱分辨力为1.3 nm,均满足设计指标要求。该样机结构紧凑、质量小,在空间大气痕量气体探测领域有广泛的应用前景。

关键词：高光谱成像仪光学设计原理样机空间分辨力光谱分辨力

球面晶体分析器在等离子体X射线诊断中的应用

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光电子．激光 2011年第5期22卷 669-672页

作者：刘利锋肖沙里毋玉芬刘慎业韦敏习陈伯伦钱家渝重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室重庆400030 中国工程物理研究院激光聚变研究中心四川绵阳621900

为了诊断高温等离子体X射线,利用晶体布喇格衍射原理研制了新型的球面晶体分析器,α-石英为衍射晶体,球面的半径为250 mm。对球面晶体分析器分别进行静态X射线衍射实验和Z箍缩聚爆实验,富士磷屏(IP)成像板和感光胶片分别得到了清晰的Cu... 详细信息

为了诊断高温等离子体X射线,利用晶体布喇格衍射原理研制了新型的球面晶体分析器,α-石英为衍射晶体,球面的半径为250 mm。对球面晶体分析器分别进行静态X射线衍射实验和Z箍缩聚爆实验,富士磷屏(IP)成像板和感光胶片分别得到了清晰的Cu等离子体和Ti等离子体谱线。对实验所得谱线进行分析,石英球面晶体分析器光谱分辨力好于1 000,并且得到Ti等离子光谱带宽约为0.43 eV。实验结果表明,该晶体分析器适合于Z箍缩等离子体X射线的诊断研究。

关键词：球面晶体分析器布喇格衍射等离子体诊断光谱分辨力

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声光可调谐滤光器分光系统光学特性的研究

中国激光 2003年第4期30卷 329-333页

作者：李庆波徐可欣倪勇蒋诚志天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072

对声光可调谐滤光器 (AOTF)及其分光系统的光学特性进行了实验研究 ,提出了提高衍射光谱纯度的有效方法 ,分析了正交双偏振方法和光电结合的调制解调方法 ,并以近红外区域水的吸收峰测量谱图为例 ,对几种分光系统的改进效果与傅里叶变... 详细信息

对声光可调谐滤光器 (AOTF)及其分光系统的光学特性进行了实验研究 ,提出了提高衍射光谱纯度的有效方法 ,分析了正交双偏振方法和光电结合的调制解调方法 ,并以近红外区域水的吸收峰测量谱图为例 ,对几种分光系统的改进效果与傅里叶变换红外光谱仪的测量效果进行了对比验证。结果表明 ,两种方法均能有效地消除零级光的影响 ,但正交双偏振方法以牺牲光能利用率为代价 ,调制方法能够在不降低光能利用率的情况下提高AOTF分光系统的光谱分辨力和信噪比 ,并可以简化光路结构。

关键词：声光可调谐滤光器 AOTF 分光系统光谱分辨力信噪比调制解调

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球面弯晶在X射线诊断中的应用

强激光与粒子束 2010年第10期22卷 2313-2316页

作者：刘利锋肖沙里王洪建施军刘慎业韦敏习陈伯伦钱家渝重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室重庆400030 中国工程物理研究院激光聚变研究中心四川绵阳621900

为了诊断等离子体X射线,利用X射线布拉格衍射原理研制了球面弯晶谱仪。实验采用α-石英作为其晶体分析器色散元件,晶体弯曲半径为250 mm,布拉格角为30°~67.5°;采用接收面积10 mm×50mm的X射线胶片作为摄谱器件,接收等离子体X射线谱线... 详细信息

为了诊断等离子体X射线,利用X射线布拉格衍射原理研制了球面弯晶谱仪。实验采用α-石英作为其晶体分析器色散元件,晶体弯曲半径为250 mm,布拉格角为30°~67.5°;采用接收面积10 mm×50mm的X射线胶片作为摄谱器件,接收等离子体X射线谱线信息。通过在＂阳＂加速器装置上进行实验,得到了钛等离子体X射线K壳层激发谱线信息,其光谱分辨力可达到1 000以上,光谱带宽约为0.43 eV。

关键词：球面弯晶谱仪 X射线诊断布拉格衍射晶体分析器光谱分辨力

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光谱分析仪光学系统的优化设计方法

光电工程 2004年第6期31卷 41-43页

作者：李晓彤岑兆丰浙江大学现代光学仪器国家重点实验室浙江杭州310027

提出一种光谱分析仪光学系统的优化设计方法.该方法以光线光学为依据,在光源和光瞳上以高密度取样,将追迹实际取样光线得到的点列图作为评价依据,根据光谱分析系统的评价指标,将整个系统以单色器入口为分界点分为两个子系统,分别对其进... 详细信息

提出一种光谱分析仪光学系统的优化设计方法.该方法以光线光学为依据,在光源和光瞳上以高密度取样,将追迹实际取样光线得到的点列图作为评价依据,根据光谱分析系统的评价指标,将整个系统以单色器入口为分界点分为两个子系统,分别对其进行优化设计,研制了对结果的后处理模块,并将其集成到光学设计软件中去.给出了一个原子吸收分光光度计光学系统实例,使用波段为190～860nm.设计结果和样品实验表明,该系统达到0.3nm的光谱分辨力要求.

关键词：优化设计光谱分析仪光学系统光线追迹光谱分辨力

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可用作分光元件的二元菲涅耳透镜

光电工程 2003年第6期30卷 4-7页

作者：纪宪明沐仁旺韩良恺南通师范学院物理系江苏南通226007

根据菲涅耳衍射理论,采用微光学元件制作技术,通过三次套刻制作出八位相台阶的二元离轴菲涅耳透镜。这种微型光学元件同时具有色散分光和聚焦功能,用来作为分光元件时,具有较高的光谱分辨本领和衍射效率。实验测出其衍射效率大于68%。

关键词：菲涅耳透镜衍射效率光谱分辨力微光学元件

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红外可调声光滤光器的设计和特性分析

光电工程 2002年第5期29卷 65-67页

作者：宗德蓉罗斌中国科学院光电技术研究所四川成都610209

根据声光互作用原理,以TeO2晶体为互作用介质,选取互作用长度为28mm,设计制成近红外声光可调滤光器 (AOTF),其衍射波长与超声频率存在对应关系.测试结果表明,该器件的工作波长范围为0.9～2.6μm,驱动频率为40~120MHz,光谱分辨力为7.268n... 详细信息

根据声光互作用原理,以TeO2晶体为互作用介质,选取互作用长度为28mm,设计制成近红外声光可调滤光器 (AOTF),其衍射波长与超声频率存在对应关系.测试结果表明,该器件的工作波长范围为0.9～2.6μm,驱动频率为40~120MHz,光谱分辨力为7.268nm,6.957nm(对应波长分别为1.5μm,2.4μm).

关键词：红外可调设计特性声光器件声光滤光器光谱分辨力 AOTF