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题名消谱线弯曲PGP型成像光谱仪系统设计
被引量：6
- 1
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作者
武志昆
石恩涛
王咏梅
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机构
中国科学院国家空间科学中心
天基空间环境探测北京市重点实验室
中国科学院空间环境态势感知技术重点实验室
中国科学院大学
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出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2021年第6期173-178,共6页
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基金
中国科学院空间科学战略性先导科技专项(XDA1535010204)。
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文摘
针对棱镜-光栅-棱镜(PGP)型成像光谱仪谱线弯曲(Smile)难校正的问题,提出了一种利用狭缝离轴和减小第一块棱镜顶角,再结合会聚镜畸变校正PGP型光谱仪谱线弯曲的方法。该方法在保留了PGP型光谱仪的布拉格(Bragg)衍射和系统共轴等优点的基础上,校正了光谱仪的谱线弯曲和色畸变(Keystone)。在相同的技术指标下,对传统型和改进型PGP模型做了谱线弯曲对比。为了验证该方法的可行性,设计了一款光谱分辨率为2.8 nm的光谱仪,点列图均方根(RMS)半径小于8μm,满足成像质量要求,Smile为1.50μm、Keystone为3.52μm,均小于0.2倍像素。设计结果表明,通过减小棱镜顶角校正中心波长的Smile,利用狭缝离轴实现光谱仪系统共轴,利用会聚镜畸变校正剩余波长的Smile可以有效校正PGP型光谱仪的谱线弯曲。
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关键词
光学设计
成像光谱仪
棱镜-光栅-棱镜
Bragg衍射
谱线弯曲
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Keywords
optical design
imaging spectrometer
prism-grating-prism
Bragg diffraction
Smile
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分类号
O436
[机械工程—光学工程]
TH744
[理学—光学]
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题名光谱仪会聚光路中退偏器的设计方法
被引量：1
- 2
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作者
武志昆
石恩涛
王咏梅
郭宝泽
李鹏达
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机构
中国科学院国家空间科学中心
中国科学院大学
天基空间环境探测北京市重点实验室
中国科学院空间环境态势感知技术重点实验室
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出处
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第10期45-52,共8页
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基金
中国科学院空间科学战略性先导科技专项(XDA1535010204)
国家重大项目风云三号气象卫星。
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文摘
为了降低光谱仪的偏振敏感度,提出了一种在会聚光路中设计退偏器的方法。该方法首先将系统的望远镜和准直镜视为辅助光路,使得光束的偏振状态可以用Stocks矢量来表示;然后使用Mueller矩阵来表示元件的偏振特性,并推导出了基于Mueller矩阵的系统偏振敏感度模型;最后利用多重多元回归分析来提升Mueller矩阵的计算速度与精度。基于该方法设计了一款放置在会聚光路中的改进型退偏器,系统的偏振敏感度小于1%,像点分裂距离小于8μm,该结果满足设计要求,验证了该方法在会聚光路中设计退偏器的有效性。
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关键词
测量
光谱仪
偏振敏感度
会聚光路
退偏器
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Keywords
measurements
spectrometer
polarization sensitivity
converging optical path
depolarizer
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分类号
O436.3
[机械工程—光学工程]
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题名狭缝匀光器对遥感光谱仪探测精度的研究
- 3
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作者
郭宝泽
石恩涛
王咏梅
武志昆
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机构
中国科学院国家空间科学中心环境探测室
天基环境探测北京重点实验室
中国科学院空间环境态势感知技术重点实验室
中国科学院大学
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出处
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第18期327-336,共10页
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基金
紫外臭氧探测仪原理样机集成、测试及试验验证(E2C04002)。
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文摘
对星载仪器的回传数据进行分析,发现空间场景不均匀现象会造成光谱响应函数(ISRF)的“漂移”,从而影响探测数据精度。提出通过光学元件平衡了ISRF“漂移”的问题--狭缝匀光器。概述了光线在狭缝匀光器中的传播过程,建立了合理的光学模型,利用近场衍射原理解释其传播过程并分析了狭缝匀光器的光学特性。整个狭缝模型由数学软件和光学软件进行仿真模拟及数理分析,得到狭缝匀光器匀光效果的具象表示。通过光学模型表示了入瞳场景与狭缝匀光器匀光效果之间关联,研究不同入瞳场景中痕量气体排放点位置和覆盖面积的不同对狭缝匀光器提升探测精度的影响,量化了不同入瞳场景下光谱仪系统ISRF的变化,并提出一种提高探测精度的方法。
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关键词
成像光谱仪
光学仿真
狭缝匀光器
傅里叶光学
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Keywords
imi aging spectrometer
optical simulation
slit homogenizer
Fourier optics
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分类号
O439
[机械工程—光学工程]
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题名狭缝离轴校正透射式光谱仪谱线弯曲
被引量：1
- 4
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作者
武志昆
石恩涛
王咏梅
郭宝泽
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机构
中国科学院国家空间科学中心
中国科学院大学
天基空间环境探测北京市重点实验室
中国科学院空间环境态势感知技术重点实验室
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出处
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第24期143-151,共9页
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基金
民用航天项目(D010206)
国家重大项目风云三号气象卫星。
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文摘
为了有效校正透射式色散型成像光谱仪系统的谱线弯曲,提出了一种基于狭缝离轴的畸变补偿方法。该方法首先假设中心波长谱线弯曲得到校正,计算出色散元件的入射角随狭缝长度的变化关系;接着对狭缝进行离轴处理,利用准直镜的畸变得到色散元件的目标入射角,从而校正中心波长的Smile畸变(谱线弯曲),剩余波长的Smile畸变和Keystone畸变(色畸变)向外弯曲,整体呈枕形畸变;最后使用会聚镜的畸变校正剩余谱线弯曲。利用该方法设计了一款反射光栅型成像光谱仪,在各项参数满足设计要求的同时,利用准直镜畸变校正了系统的谱线弯曲,基于该设计研制了原理样机,系统Smile畸变最大为12.9μm,Keystone畸变最大为6.4μm,测试结果满足系统的设计要求,证明了该方法的可行性。
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关键词
光学器件
成像光谱仪
准直镜
谱线弯曲
畸变补偿
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Keywords
optical devices
imaging spectrometer
collimator
spectral line curvature
distortion compensation
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分类号
O433.3
[机械工程—光学工程]
TH744
[理学—光学]
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