光谱辐亮度和辐照度响应度系统级定标方法研究PDF电子书下载

1引言 1

1.1辐射定标的作用 1

1.2两种辐射标准传递方法 3

1.2.1溯源于黑体、基于标准辐射源法 3

1.2.2溯源于低温辐射计、基于标准探测器法 4

1.2.3基于标准探测器法在卫星传感器实验室定标中的应用 5

1.3光电探测器的响应度 6

1.4探测器响应度定标方法总结 8

1.4.1光谱辐通量响应度定标方法 8

1.4.2辐照度响应度定标方法 10

1.4.3辐亮度响应度定标方法 12

1.5一种新型的光谱辐照度和辐亮度响应度定标方法 14

1.6本书的主要工作 15

2 光谱辐亮度和辐照度响应度定标系统设计与实现 18

2.1光谱辐亮度和辐照度响应度定标系统总体设计方案 18

2.2光谱辐亮度响应度定标系统 19

2.2.1外部导入激光的积分球光源的研制 20

2.2.2积分球及主要部件实物图 28

2.3光谱辐亮度响应度定标系统的标准传递方法 29

2.3.1标准辐亮度探测器 30

2.3.2标准探测器的辐亮度响应度 32

2.3.3标准探测器定标激光-积分球光源的辐亮度 33

2.4光谱辐照度响应度定标系统 34

2.4.1辐照度光源设计 34

2.4.2标准传递方法 37

2.5散斑去除理论分析 38

2.6定标系统中主要仪器介绍 41

2.6.1可调谐激光器系统 41

2.6.2激光功率控制器 44

2.6.3波长计 45

2.6.4电机选型 46

3 外部导入激光的积分球光源辐射特性测量 48

3.1辐亮度光源辐射特性研究 48

3.1.1辐亮度非稳定性 50

3.1.2辐亮度平面非均匀性 53

3.1.3辐亮度角度非均匀性 55

3.1.4积分球光源辐射特性测量软件 57

3.1.5偏振度表征 60

3.1.6散斑去除效果定量分析 63

3.2辐照度光源辐射特性研究 68

3.2.1实验原理 68

3.2.2准直调节方法 69

3.2.3实验结果 71

4 光谱辐亮度响应度定标系统的应用 72

4.1太阳辐射计光谱辐亮度响应度定标方法 73

4.1.1光谱响应度定标方法 73

4.1.2定标系数计算与比对 75

4.1.3计算通道中心波长和带宽 76

4.2传递标准探测器的光谱辐亮度响应度 76

4.2.1 Trap的光谱辐通量响应度 76

4.2.2光阑直径和两光阑之间距离的测定 76

4.2.3传递标准探测器的光谱辐亮度响应度 77

4.2.4标准探测器的观测面积 78

4.3太阳辐射计天空散射观测模式定标 79

4.3.1本底信号 79

4.3.2监视探测器的输出信号 79

4.3.3绝对光谱辐亮度响应度 79

4.3.4响应度的线性 80

4.3.5计算定标系数并与GSFC进行比对 81

4.3.6通道中心波长和带宽 82

4.3.7比较光谱响应度与滤光片光谱透过率 82

4.4光谱辐亮度响应度定标不确定度分析 84

4.4.1标准探测器光谱辐亮度响应度定标不确定度 84

4.4.2定标光源辐射特性 86

4.4.3 CE318稳定性 87

4.4.4标准探测器稳定性 88

4.4.5合成标准不确定度 89

4.5太阳辐射计日晕观测模式定标 90

4.5.1日晕模式的绝对光谱辐亮度响应度 90

4.5.2计算定标系数并与GSFC进行比对 91

4.6定标结果验证和比对 91

4.6.1利用灯照明积分球光源验证定标结果 91

4.6.2天空散射模式四次定标结果比对 93

5 光谱辐照度响应度定标系统的应用 95

5.1太阳辐射计传统定标方法 95

5.2太阳辐射计光谱辐照度响应度定标方法 97

5.2.1光谱响应度定标方法 97

5.2.2 CE318参考平面的确定 98

5.2.3定标系数计算与比对 99

5.3传递标准探测器的光谱辐照度响应度 100

5.3.1 Trap的光谱辐通量响应度 100

5.3.2传递标准探测器的光谱辐照度响应度 101

5.4确定定标距离 101

5.4.1 Trap等效光路 102

5.4.2定标距离 103

5.5太阳辐射计的相对光谱辐照度响应度 103

5.5.1 CE318的输出信号 103

5.5.2相对光谱辐照度响应度 105

5.6相对光谱辐照度响应度定标不确定度分析 106

5.7讨论 108

6 总结和进一步的考虑 110

参考文献 112