LiJET光谱仪同步波长定标的精度分析

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作者 王嘉琦 纪拓 常亮 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第2期456-462,共7页

丽江2.4 m望远镜配备的LiJET光谱仪有两种观测模式:DFDI和DEM模式,其中DEM模式可以进行同步定标观测。目前同步定标技术是实现高精度视向速度测量的关键技术之一,而要开展同步定标首先需要评估仪器自身的波长定标精度和仪器稳定情况。... 丽江2.4 m望远镜配备的LiJET光谱仪有两种观测模式:DFDI和DEM模式,其中DEM模式可以进行同步定标观测。目前同步定标技术是实现高精度视向速度测量的关键技术之一,而要开展同步定标首先需要评估仪器自身的波长定标精度和仪器稳定情况。由于数据处理软件和流程的不同,极大可能造成数据处理结果的不同,所以针对仪器开发标准化的数据处理程序十分的必要。基于LiJET实测数据,开发了一套针对LiJET的数据处理程序,可以实现图像预处理、光谱级次定位与抽谱等功能。并根据不同精度的大气吸收线丛和钍氩灯标准谱作为参考谱,得出LiJET-DEM模式的波长解和波长定标的精度。而后又在典型的光谱级次使用碘吸收谱验证由钍氩灯得到的定标精度,结果用钍氩灯谱和碘吸收谱独立得到的定标精度接近,分别为3.3×10^(-4)和4.2×10^(-4)nm。接着也用同一典型光谱级次10 d的钍氩灯谱数据进行仪器稳定分析,其仪器10 d的漂移结果稳定在3.7×10^(-5)nm,换算成视向速度为19.8 m·s^(-1)。 展开更多

关键词 光谱仪 波长定标 数据处理 钍氩灯

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绝对光谱辐照度仪的波长定标 被引量：15

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作者 刘恩超 郑小兵 +1 位作者 李新 张艳娜 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期608-615,共8页

为了提高太阳绝对光谱辐照度仪的波长定标精度,提出了用线阵CCD作为位置传感器进行波长定标的方案,完成了0.4～1.0μm波长的定标。根据仪器的安装结构和Fèry棱镜的参数,描述了波长与CCD像元的对应关系,制定了定标与计算方法,并介... 为了提高太阳绝对光谱辐照度仪的波长定标精度,提出了用线阵CCD作为位置传感器进行波长定标的方案,完成了0.4～1.0μm波长的定标。根据仪器的安装结构和Fèry棱镜的参数,描述了波长与CCD像元的对应关系,制定了定标与计算方法,并介绍了器件的选型及线阵CCD的时序驱动和输出信号的处理。在室内波长定标中,利用可调谐激光器作为光源,确定了CCD像元与中心波长的对应关系,并通过光谱扫描进行了验证。在室外开展了太阳观测实验,并与可见-短波红外光谱仪做了对比。实验结果表明,波长定位精度优于0.5nm,测量的光谱曲线吸收峰与大气典型吸收谱线吻合,同时验证了波长定标方案的可行性与CCD电子学设计的合理性。 展开更多

关键词 绝对光谱辐照度仪 线阵CCD 光谱扫描 时序驱动 信号处理 光谱定标 波长定标

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宽波段单色仪多级谱高精度波长定标 被引量：7

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作者 张子辉 王淑荣 +3 位作者 黄煜 李博 于向阳 林冠宇 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期2870-2874,共5页

通常利用单色仪输出的单色光对空间遥感光谱仪进行波长定标。提出以空间遥感光谱仪的置信度为标准,来评价宽波段单色仪高精度波长定标精度的方法。通过对仪器精度的分析,分别求出单色仪的波长的重复性误差和偏差。应用高压汞灯的本征谱... 通常利用单色仪输出的单色光对空间遥感光谱仪进行波长定标。提出以空间遥感光谱仪的置信度为标准,来评价宽波段单色仪高精度波长定标精度的方法。通过对仪器精度的分析,分别求出单色仪的波长的重复性误差和偏差。应用高压汞灯的本征谱和光栅衍射多级谱作为定标谱线,避免更换灯源带来的误差。通过粗细定标相结合的方法,缩短扫描时间,并且运用高斯拟合对波峰进行精确定位,缩小误差。最后利用高次拟合得到的关系式,测出单色仪波长精度,计算出空间遥感光谱仪定标的置信度。以1.5 M单色仪为例,单色仪在200～840nm波段内波长精度±0.016nm,则空间遥感光谱仪的波长精度达到±0.050nm的置信度为99.82%。 展开更多

关键词 光谱学 波长定标 寻峰 多级谱 高斯拟合

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紫外辐射计的波长定标及不确定度分析 被引量：10

4

作者 王加朋 王淑荣 +7 位作者 徐领娣 宋克非 林雪松 黄煜 汪龙祺 王锐 张振铎 李福田 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期42-47,共6页

限于常规汞灯谱线法波长定标的局限性,构建了紫外辐射计波长定标装置,研究了紫外辐射计波长定标的物理过程和测量链,并对紫外辐射计中臭氧十二个吸收波长进行了光谱定标,通过对定标影响量的分析和计算,得到定标影响量的测量不确定度和... 限于常规汞灯谱线法波长定标的局限性,构建了紫外辐射计波长定标装置,研究了紫外辐射计波长定标的物理过程和测量链,并对紫外辐射计中臭氧十二个吸收波长进行了光谱定标,通过对定标影响量的分析和计算,得到定标影响量的测量不确定度和波长定标合成标准不确定度,其中波长定标合成标准不确定度为0.026nm,同时通过光学CAD分析和实验验证紫外辐射计的光谱带宽可以达到1.0nm。应用自行构建的紫外波长定标装置较好地完成了紫外辐射计臭氧吸收谱线的定标工作,满足了臭氧反演所需的波长精度要求和光谱带宽要求。 展开更多

关键词 紫外辐射计 波长定标 定标不确定度 C—T单色仪 漫透射器

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小型CCD光谱仪波长定标精度控制与影响分析 被引量：6

5

作者 刘丽莹 李野 +2 位作者 郑峰 张国玉 徐毅刚 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期19-27,共9页

在光谱仪硬件性能基础上,波长定标是进一步引入误差的关键环节。若在定标方程系数固化过程中引入误差水平等同于像素采样误差,则在实际应用中波长测量误差就是在像素采样和波长定标方程计算环节上叠加引入2次误差,将造成测量误差的成倍... 在光谱仪硬件性能基础上,波长定标是进一步引入误差的关键环节。若在定标方程系数固化过程中引入误差水平等同于像素采样误差,则在实际应用中波长测量误差就是在像素采样和波长定标方程计算环节上叠加引入2次误差,将造成测量误差的成倍扩大。以自主研制的小型光谱仪为基础,旨在通过数据分析研究波长定标环节中的影响因素,进而给出避免扩大误差的有效方法。所用的光谱仪在100μm狭缝下半峰全宽(FHWM)约为5nm,像素波长间隔约为0.45nm,硬件系统的波长误差理论上为半像素波长间隔0.225nm。重点分析了测量噪声和峰位判定算法对定标精度的影响,并提出采用多次测量均值降噪结合高斯拟合峰位判定法来提高定标精度。与传统的直接极值法相比(定标方程均采用5次多项式),定标方程拟合残差的2倍标准差约为0.1nm,传统直接极值峰位判定法下,定标方程拟合残差的2倍标准差为0.37nm。通过研究,波长定标过程中的3个误差控制关键环节分别是测量噪声控制、峰位判定算法及最小二乘平差。通过选择适当的算法参数值,将波长定标拟合残差的标准差控制在约1/10pixel波长间隔水平,充分体现了高斯拟合峰位判定算法的多像素统计优势。 展开更多

关键词 光谱仪 波长定标 噪声 不确定度 峰位判定

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对PC2000-PC/104型光谱仪的波长定标 被引量：15

6

作者 徐中民 禹秉熙 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2004年第1期11-14,共4页

为了减小波长漂移对光谱测量的影响,设计了一个简单的装置,并利用海洋光学公司的HG 1汞 氩光源对PC2000 PC/104光谱仪进行了波长定标。在测量了多条光谱线对应的CCD像元的序数之后,使用回归分析得到波长定标的系数,连同光谱仪出厂时的... 为了减小波长漂移对光谱测量的影响,设计了一个简单的装置,并利用海洋光学公司的HG 1汞 氩光源对PC2000 PC/104光谱仪进行了波长定标。在测量了多条光谱线对应的CCD像元的序数之后,使用回归分析得到波长定标的系数,连同光谱仪出厂时的波长定标系数,计算出了两组定标系数在给定的一些谱线位置处的残差,并利用实验所得的系数对回归方程进行了拟合优度检验,结果表明波长定标模型是有效的。 展开更多

关键词 PC2000-PC/104型 光谱仪 光谱测量 波长漂移 波长定标 回归分析

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紫外臭氧垂直探测仪波长精度分析与波长定标新方法的研究 被引量：9

7

作者 林冠宇 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期2668-2674,共7页

对紫外臭氧垂直探测仪波长扫描机构中的凸轮廓线、摆杆长度和齿轮组传动等误差,及受温度因素对波长精度影响进行分析,得出理论波长精度为±0.035nm。地面采用C-T型1.5m单色仪和标准氘灯相结合的新方法,对大气臭氧吸收12条波长及160... 对紫外臭氧垂直探测仪波长扫描机构中的凸轮廓线、摆杆长度和齿轮组传动等误差,及受温度因素对波长精度影响进行分析,得出理论波长精度为±0.035nm。地面采用C-T型1.5m单色仪和标准氘灯相结合的新方法,对大气臭氧吸收12条波长及160～400nm光谱进行波长定标,分析定标的不确定度为±0.026nm。通过在轨波长测试的结果表明:仪器的波长精度为±0.023nm,与理论分析值相符,验证了波长精度的理论分析、定标方法和不确定度计算的正确性。 展开更多

关键词 紫外臭氧垂直探测仪 波长精度 波长定标 不确定度

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光谱辐射计波长定标新方法的研究 被引量：1

8

作者 王先华 张黎明 乔延利 《量子电子学报》 CAS CSCD 1999年第5期442-447,共6页

在空间、野外等环境下光谱辐射计常常需要进行波长定标，通常的室内定标法无法满足其要求，为此，本文通过对稀土氧化物中氧化饵与氧化镝的光谱特性和稳定性的研究，认为它们非常适合作为光谱辐射计波长定标参考板的主要材料．该种参考... 在空间、野外等环境下光谱辐射计常常需要进行波长定标，通常的室内定标法无法满足其要求，为此，本文通过对稀土氧化物中氧化饵与氧化镝的光谱特性和稳定性的研究，认为它们非常适合作为光谱辐射计波长定标参考板的主要材料．该种参考板的研制成功将改变现有波长定标仅能在室内进行的限制，从而解决了不同环境要求波长定标的难题．本参考板也可作为室内波长定标的标准． 展开更多

关键词 稀土氧化物 波长定标 光谱辐射计

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光谱式彩色密度计中的波长定标的计算机模拟

9

作者 宁红娜 倪旭翔 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第z1期46-49,共4页

本文介绍了光谱式彩色密度计的原理及国内外研究现状 ,提出了光谱式密度计的设计结构原理。重点讲述用波长定标方法 ,这种定标方法利用汞灯和镉灯作为定标光源 ,先确定已知的主要光谱线的仪器函数 ,然后用统计的方法计算波长中心位置 ,... 本文介绍了光谱式彩色密度计的原理及国内外研究现状 ,提出了光谱式密度计的设计结构原理。重点讲述用波长定标方法 ,这种定标方法利用汞灯和镉灯作为定标光源 ,先确定已知的主要光谱线的仪器函数 ,然后用统计的方法计算波长中心位置 ,最后根据已知光谱线的实验数据用最小二乘法拟合波长定标函数。并用 展开更多

关键词 彩色密度计 波长定标 MATLAB软件

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集成线性渐变滤光片和InGaAs焦平面的微型光谱模组及其波长定标（英文） 被引量：6

10

作者 王绪泉 黄松垒 +3 位作者 于月华 叶捷敏 邵秀梅 方家熊 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期199-204,共6页

提出一种集成线性渐变滤光片和InGaAs焦平面的微型近红外光谱模组.作为核心分光元件,线性渐变滤光片被紧密耦合在光敏芯片表面.相比于光栅分光方式,模组具有紧凑的光学结构和稳定的光学特性.对此光谱模组进行波长定标实验,并给出了标定... 提出一种集成线性渐变滤光片和InGaAs焦平面的微型近红外光谱模组.作为核心分光元件,线性渐变滤光片被紧密耦合在光敏芯片表面.相比于光栅分光方式,模组具有紧凑的光学结构和稳定的光学特性.对此光谱模组进行波长定标实验,并给出了标定准确性评价.实验结果表明,该光谱模组的波长范围为900~1 700nm,波长准确性优于1.3nm,光谱分辨率小于通道中心波长的1.25%.基于此光谱模组的波长定标方法准确、可行,可以被用于微型近红外仪等在线光谱分析领域. 展开更多

关键词 光谱学 INGAAS 焦平面 线性渐变滤光片 波长定标

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微型光纤光谱仪的波长定标分析 被引量：5

11

作者 武传龙 冯国英 +4 位作者 韩旭 姜海涛 欧群飞 王建军 李密 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期682-685,共4页

为了提高光纤光谱仪的测量精度,采用标准汞氩灯谱线和最小二乘法的3阶线性拟合,取得了完整的波长定标方案。结果表明,算术平均误差小于0.167nm,标准差小于0.217nm,波长与像素的拟合相关程度较高;定标后波长不确定度优于0.11nm,误差小于0... 为了提高光纤光谱仪的测量精度,采用标准汞氩灯谱线和最小二乘法的3阶线性拟合,取得了完整的波长定标方案。结果表明,算术平均误差小于0.167nm,标准差小于0.217nm,波长与像素的拟合相关程度较高;定标后波长不确定度优于0.11nm,误差小于0.15nm,波长重复性可达0.01nm。这一结果对提高光谱仪实际应用中的测量精度是非常有益的。 展开更多

关键词 光谱学 波长定标 最小二乘 光纤光谱仪

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一种新型单片集成光谱传感器的波长定标方法（英文） 被引量：5

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作者 张亚光 庄新港 +4 位作者 王绪泉 刘俊良 方家熊 邵秀梅 王丽丽 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期15-19,共5页

新型短波红外单片集成光谱传感器(MCSS)是光谱传感物联网的核心感知部件.提出了一种MCSS的波长定标方法,根据相对光谱响应度和波长分配原则把相邻像素组成一个定标通道.分别采用MCSS和两款商用光谱仪测量标准物质的光谱.实验结果表明,... 新型短波红外单片集成光谱传感器(MCSS)是光谱传感物联网的核心感知部件.提出了一种MCSS的波长定标方法,根据相对光谱响应度和波长分配原则把相邻像素组成一个定标通道.分别采用MCSS和两款商用光谱仪测量标准物质的光谱.实验结果表明,平均定标偏差为1.8 nm,与一款具有相似FWHM和取样间隔的商用光谱仪接近,能够满足实际应用的需要. 展开更多

关键词 短波红外 单片集成光谱传感器 波长定标 光谱传感物联网

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天文光谱高精度波长定标技术研究进展(特邀) 被引量：3

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作者 刘桐君 叶慧琪 +4 位作者 唐靓 郝志博 韩建 翟洋 肖东 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期20-36,共17页

基于多普勒效应的视向速度法是探测太阳系外行星的重要方法,探测类地岩石行星需要至少10 cm/s的长期测量精度,这对波长定标技术提出了较高的要求。自2008年锁模激光器天文光梳系统在天文台光谱仪上进行波长定标测试以来,高精度波长定标... 基于多普勒效应的视向速度法是探测太阳系外行星的重要方法,探测类地岩石行星需要至少10 cm/s的长期测量精度,这对波长定标技术提出了较高的要求。自2008年锁模激光器天文光梳系统在天文台光谱仪上进行波长定标测试以来,高精度波长定标技术得到了飞速发展,并在之后几年相继出现了使用连续光法布里珀罗标准具、电光调制天文光梳、微腔天文光梳等进行波长定标测试的报道。这些技术所实现的定标精度已经超越上一代基于气体吸收池或空心阴极灯的定标精度,并具有支持10 cm/s或更高长期定标精度的潜力。本文总结了这几种技术的现状并对其未来发展做了展望。 展开更多

关键词 多普勒视向速度法 波长定标 天文光梳 法布里珀罗标准具 系外行星探测

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基于中阶梯光栅的波长定标方法研究 被引量：5

14

作者 毛靖华 王咏梅 +2 位作者 石恩涛 张仲谋 江芳 《中国光学》 EI CAS CSCD 2017年第3期376-382,共7页

波长定标是仪器遥感数据定量化的前提和基础。针对星载大气微量成分探测仪视场大、波长宽、空间分辨率和波长分辨率高的特点,建立了基于中阶梯衍射光栅的波长定标装置。中阶梯光栅因其较少的线密度和较大的闪耀角工作在较高的闪耀级次,... 波长定标是仪器遥感数据定量化的前提和基础。针对星载大气微量成分探测仪视场大、波长宽、空间分辨率和波长分辨率高的特点,建立了基于中阶梯衍射光栅的波长定标装置。中阶梯光栅因其较少的线密度和较大的闪耀角工作在较高的闪耀级次,光谱范围宽且具有较高的分辨率,可在工作波段内一次性输出多条分布较为均匀的谱线,克服了传统定标方式的缺点,提高了定标精度。本文首先介绍了波长定标装置的工作原理,接着利用该装置对高光谱大气微量成份探测仪进行波长定标,通过寻峰和回归分析给出载荷的波长定标方程,并利用标准汞灯谱线对定标结果进行检验。结果表明:高光谱大气微量成份探测仪的像元和波长近似满足线性分布规律,定标不确定度为0.025 8 nm,汞灯特征谱线的定标值和标准值偏差最大不超过0.043 5 nm,证明了定标结果的准确性。 展开更多

关键词 波长定标 中阶梯光栅 星载大气微量成分探测仪 光栅衍射方程

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新型高分辨率紫外-可见成像光谱仪波长定标系统设计 被引量：4

15

作者 赵发财 王淑荣 +1 位作者 曲艺 李福田 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第7期92-96,共5页

限于常规波长定标的局限性,构建了高分辨率紫外-可见成像光谱仪波长定标装置。该系统主要由具有高稳定性的300W氙灯系统、前置施瓦兹型聚光镜、高光谱分辨力的中阶梯光栅单色仪以及后置光学系统组成。利用ZEMAX光学设计软件,对该中阶梯... 限于常规波长定标的局限性,构建了高分辨率紫外-可见成像光谱仪波长定标装置。该系统主要由具有高稳定性的300W氙灯系统、前置施瓦兹型聚光镜、高光谱分辨力的中阶梯光栅单色仪以及后置光学系统组成。利用ZEMAX光学设计软件,对该中阶梯光栅单色仪光学系统进行了优化设计。对设计结果进行了分析,设计结果表明,所设计的高分辨率紫外-可见成像光谱仪波长定标装置满足设计指标要求,扫描光谱范围270～500nm,光谱分辨力小于0.05nm,波长精度小于0.05nm。 展开更多

关键词 波长定标 中阶梯光栅 单色仪 光学设计

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宽谱段高光谱成像仪星上波长定标方法 被引量：5

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作者 王咏梅 石恩涛 王后茂 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期47-53,共7页

高光谱成像探测仪在轨波长漂移和性能衰变是有效载荷在轨长期工作必须解决的问题。利用太阳辐射光谱和大气后向散射辐射光谱中特有的Fraunhofer吸收线可作为星上波长定标的基准。针对波长定标精度需求,优选出高精度的太阳参考光谱,用仪... 高光谱成像探测仪在轨波长漂移和性能衰变是有效载荷在轨长期工作必须解决的问题。利用太阳辐射光谱和大气后向散射辐射光谱中特有的Fraunhofer吸收线可作为星上波长定标的基准。针对波长定标精度需求,优选出高精度的太阳参考光谱,用仪器狭缝函数卷积后初选出87条Fraunhofer吸收线,并分析了由Fraunhofer吸收线分布非均匀性引起的系统误差,以及由仪器探测能力不同而产生的随机误差。综合最大偏差和RMS,确定了在满足定标精度优于0.01 nm的条件下,可用的76条太阳Fraunhofer线的精确位置。该研究为高光谱成像探测载荷在轨高精度波长定标奠定了基础。 展开更多

关键词 波长漂移 波长定标 太阳参考光谱 太阳Fraunhofer线 高光谱成像

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基于特征吸收波长板的色散型高光谱传感器光谱定标技术 被引量：5

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作者 陈洪耀 张黎明 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期2642-2649,共8页

高光谱传感器的光谱定标是实现高光谱遥感定量化的关键。为了克服传统的基于单色仪扫描的光谱定标方法存在的设备昂贵、耗时等缺点,实现色散型高光谱传感器在野外或飞行中的实时、高精度定标,提出了一种基于特征吸收波长板的色散型高光... 高光谱传感器的光谱定标是实现高光谱遥感定量化的关键。为了克服传统的基于单色仪扫描的光谱定标方法存在的设备昂贵、耗时等缺点,实现色散型高光谱传感器在野外或飞行中的实时、高精度定标,提出了一种基于特征吸收波长板的色散型高光谱传感器系统级光谱定标方法。分别对特征吸收波长板和漫反射参照体反射信号进行了比对测量,通过优化计算得到了传感器通道的中心波长和带宽。该方法消除了待定标传感器的光谱响应和光源的光谱能量分布带来的影响,能快速准确地实现色散型高光谱传感器的波长定位。运用该技术实现了对野外光谱辐射计FieldSpec(UV/VNIR的光谱定标,并对影响光谱定标精确度的因素进行了分析计算,结果表明,该方法实现的波长准确度<0.5 nm,可满足色散型高光谱传感器实时、高精度光谱定标的需要。 展开更多

关键词 高光谱遥感 光谱定标 波长定标 特征吸收波长板 高光谱传感器

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高分辨力成像光谱仪光谱定标研究 被引量：7

18

作者 葛明锋 亓洪兴 +2 位作者 王雨曦 周潘伟 韩贵丞 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第12期14-19,共6页

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... 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。 展开更多

关键词 成像光谱仪 光谱分辨力 波长定标 反卷积

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宽谱段高分辨扫描光谱定标技术 被引量：6

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作者 迟明波 韩欣欣 +2 位作者 徐阳 舒风风 吴一辉 《中国光学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期249-257,共9页

为了满足原子发射光谱仪在紫外至近红外宽谱段范围内的高光谱分辨率快速检测需求,采用精密角位移平台直接驱动光栅,配合面阵探测器,实现高精度光谱分段快速扫描探测。但在扫描过程中,探测器像元波长增量与光栅转角呈非线性关系,且不同... 为了满足原子发射光谱仪在紫外至近红外宽谱段范围内的高光谱分辨率快速检测需求,采用精密角位移平台直接驱动光栅,配合面阵探测器,实现高精度光谱分段快速扫描探测。但在扫描过程中,探测器像元波长增量与光栅转角呈非线性关系,且不同像元的波长增量不同,这对该光谱仪波长定标造成障碍。为校正光栅色散的非线性,基于光栅方程精确计算光栅转角与探测器首尾两端像元波长的映射关系,针对同一光栅转角,探测器其余像元波长利用首尾像元波长按照局部线性色散规律计算得到,从而完成全谱段光谱定标。依据定标所得转角与探测波段对应关系依次驱动光栅转动,实现宽谱段范围内的分段高精度光谱快速扫描探测。利用汞灯光源对该定标方法的波长检测精度进行检验,在200~800 nm的宽谱段范围内,波长准确度优于0.018 nm,波长重复性优于0.001 nm。 展开更多

关键词 光谱仪 光栅色散 色散非线性 波长定标

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双光栅光谱仪波长扫描机构精度分析 被引量：3

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作者 许典 林冠宇 +1 位作者 曹佃生 薛庆生 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期24-30,共7页

光栅光谱仪作为研究太阳辐射的重要设备之一,其波长扫描机构的精度很大程度上决定了最终测量结果的准确性。从光机系统的光栅参量误差和机械结构误差两方面入手,对丝杠摆杆波长扫描机构展开综合精度分析,依据凹面光栅色散原理,推导出波... 光栅光谱仪作为研究太阳辐射的重要设备之一,其波长扫描机构的精度很大程度上决定了最终测量结果的准确性。从光机系统的光栅参量误差和机械结构误差两方面入手,对丝杠摆杆波长扫描机构展开综合精度分析,依据凹面光栅色散原理,推导出波长λ与摆杆末端沿丝杠方向位移x,摆杆长度l,光栅常数g和入射光线与出射光线夹角半值δ之间的关系。再对等式求导,依据误差叠加原理,计算出在红外工作波段650nm^2 400nm范围内,其波长定标误差应不超过±1.227nm。在实验样机上进行验证,以汞灯为光源拟合出误差与波长的关系曲线,并以氦氖激光器为光源加以验证。实验结果证明了理论计算的正确性,该分析方法为双光栅光谱仪零部件精度指标的确定提供了依据。 展开更多

关键词 精度分析 光栅光谱仪 波长定标 正弦机构

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