余弦响应误差对光谱辐射照度测量的影响规律及修正方法研究

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作者 王玲玲 李玲 +3 位作者 潘江 代彩红 吴志峰 王彦飞 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第6期1739-1743,共5页

精确的光谱辐射照度测量在地球观测领域至关重要,外场光辐射测量中,常采用余弦漫射器提高不同方位角下辐射照度测量结果的准确性,余弦响应特性是光谱辐射照度仪器在外场测量中的关键影响因素。对常用地物观测光谱辐射照度仪器的余弦响... 精确的光谱辐射照度测量在地球观测领域至关重要,外场光辐射测量中,常采用余弦漫射器提高不同方位角下辐射照度测量结果的准确性,余弦响应特性是光谱辐射照度仪器在外场测量中的关键影响因素。对常用地物观测光谱辐射照度仪器的余弦响应特性开展研究,设计建立余弦响应特性测量装置,通过实验方法获得不同角度下仪器光谱辐射测量结果的变化规律,利用MATLAB软件对测量结果进行余弦曲线拟合,对比分析传统角度响应归一化法和偏移角度响应归一化法对仪器余弦误差的影响。相较于使用传统归一化方法,采用偏移归一化方法后光谱辐射照度仪器的最大余弦误差从11.2%降低至7.7%,几乎不依赖波长变化,这主要由于仪器内部光路结构和漫射材料限制,当入射角θ发生变化,光谱辐射照度角度响应偏离了余弦函数。为此,基于仪器余弦响应特性及余弦误差实验结果,提出一种光谱辐射照度余弦误差修正方法,通过单波长拟合函数外推至全部波段进行修正处理,仪器的光谱辐射照度修正值与标准余弦响应曲线偏差低于1.7%,在-55°~55°范围内余弦误差降至2%以下。该修正方法大幅降低了余弦误差对仪器测量结果的影响,提高了仪器在不同方位角下的测量准确性,进一步满足对地观测、海洋遥感等现场测量的高精度应用需求。 展开更多

关键词 光谱辐射照度仪器 余弦响应特性 余弦误差 修正方法

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Mini LED直显屏的灰阶响应时间特性测试方法研究

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作者 欧阳琦 程阳 +1 位作者 陈赤 余丹艳 《中国测试》 北大核心 2025年第2期106-111,共6页

随着LED显示技术的快速发展,人们对屏幕显示的要求也越来越高,Mini LED凭借其高分辨率和高对比度的特性已逐渐成为微小型投影显示设备的重点研究对象。响应时间是描述显示设备的重要指标参数,该文提出并搭建Mini LED直显屏的响应时间测... 随着LED显示技术的快速发展,人们对屏幕显示的要求也越来越高,Mini LED凭借其高分辨率和高对比度的特性已逐渐成为微小型投影显示设备的重点研究对象。响应时间是描述显示设备的重要指标参数,该文提出并搭建Mini LED直显屏的响应时间测试装置,并且实验测试Mini LED直显屏在不同刷新率及不同显示颜色时的灰阶响应时间。该测试装置能够实时稳定对Mini LED直显屏进行驱动控制,并且有效获取Mini LED直显屏的灰阶响应时间。测试结果表明,当显示屏显示三原色时,显示红色时显示屏响应时间最短,显示绿色时响应时间适中,显示蓝色时响应时间最长;随着Mini LED直显屏的刷新率加快,灰阶响应时间缩短。 展开更多

关键词 Mini LED直显屏 灰阶响应时间 刷新率 实时测试

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光学密度可见光区光谱特性的理论分析与实验研究 被引量：1

3

作者 刘子龙 陈锐 +2 位作者 廖宁放 李在清 王煜 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期3315-3318,共4页

光学密度是评价光学影像材料的具有唯一性的指标。随着高分子影像等的发展,对光学密度的光谱特性的要求也逐渐提高。2001年ISO对光学密度的测量条件作了新的修改规定。按照ISO新标准的光谱特性要求设计了新国家光学透射密度基准装置的... 光学密度是评价光学影像材料的具有唯一性的指标。随着高分子影像等的发展,对光学密度的光谱特性的要求也逐渐提高。2001年ISO对光学密度的测量条件作了新的修改规定。按照ISO新标准的光谱特性要求设计了新国家光学透射密度基准装置的组件结构,提出了一种基于光谱特性的光学密度理论测量方案,并进行了实验研究,将光学密度的光谱不确定度提高到0.001 1(0<D<4.0)和0.003 1(4.0≤D<6.0),比国际先进水平有了大幅度提高。 展开更多

关键词 光学密度计量 光谱函数匹配 可见光谱滤光 不确定度分析

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太赫兹计量研究与标准研制进展 被引量：4

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作者 邓玉强 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期651-661,共11页

太赫兹作为新的技术手段在物质成分识别、高速通信、生物医学、安检成像和军事国防等领域具有重要的作用。太赫兹技术的各种应用都建立在对太赫兹本身及其与物质相互作用测量的基础上,因此准确的太赫兹参数测量及相关量值溯源是太赫兹... 太赫兹作为新的技术手段在物质成分识别、高速通信、生物医学、安检成像和军事国防等领域具有重要的作用。太赫兹技术的各种应用都建立在对太赫兹本身及其与物质相互作用测量的基础上,因此准确的太赫兹参数测量及相关量值溯源是太赫兹应用的技术支撑和保障。介绍中国计量科学研究院在太赫兹辐射参数计量标准研究中形成的测量技术和溯源方法、研制的测量仪器和测量装置、制定的计量校准法规和建立的计量标准装置,对太赫兹辐射时域、频域、空域和强度等参数给出了量值溯源传递图并进行了测量不确定度分析。提出的太赫兹计量方法和标准装置可保障太赫兹技术研究和应用中的量值可靠,也可为其他太赫兹参数的测量提供参考。 展开更多

关键词 太赫兹计量 太赫兹技术 测量标准

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光谱辐射照度国际关键比对装置、方法与结果分析 被引量：1

5

作者 代彩红 王彦飞 +2 位作者 李玲 吴志峰 谢一航 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS 北大核心 2025年第1期1-7,共7页

基于高温黑体辐射源和双光栅光谱辐射比较测量系统,中国计量科学研究院自主研制了新一代光谱辐射照度国家基准装置,波长范围覆盖230~2550 nm,以一组稳定的卤钨灯作为副基准灯组,保存和传递光谱辐射照度量值。黑体的温度溯源至铂-碳Pt-C... 基于高温黑体辐射源和双光栅光谱辐射比较测量系统,中国计量科学研究院自主研制了新一代光谱辐射照度国家基准装置,波长范围覆盖230~2550 nm,以一组稳定的卤钨灯作为副基准灯组,保存和传递光谱辐射照度量值。黑体的温度溯源至铂-碳Pt-C和铼-碳Re-C共晶点黑体,在3021 K采用钨碳-碳WC-C共晶点黑体进行验证。采用新基准装置,2017年-2019年NIM参加国际计量局组织的光谱辐射照度国际关键比对CCPR-K1.a,比对由全俄光学物理学测量研究院(VNIIOFI)主导,共有12个实验室参加。比对结果表明:除少数实验室外,在250~290、300~1300、1500~2500 nm波长范围,各参比实验室之间的一致性分别为±2.0%、±1.0%和±2.0%。在紫外、可见和近红外波段,NIM与国际比对参考值的平均相对偏差分别为0.13%、0.28%和0.15%。在250~2500 nm全波段,NIM与国际比对参考值的平均相对偏差为0.17%,与2004年平均相对偏差0.9%相比,测量能力提升显著。 展开更多

关键词 光谱辐射照度 国际比对 高温黑体 测量不确定度 国家基准

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短曝光式激光功率计的响应线性度

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作者 于涛 刘钊辉 +1 位作者 孙青 赵利强 《应用光学》 北大核心 2025年第5期1110-1118,共9页

短曝光式激光功率计具有测量效率高和成本低等优点,在高功率激光测量方面拥有广阔的应用前景。设计了一款短曝光式激光功率计,对探测器在不同功率激光、不同激光照射时间下的温度响应特性进行了实验研究。实验结果表明,出光结束10 s时... 短曝光式激光功率计具有测量效率高和成本低等优点,在高功率激光测量方面拥有广阔的应用前景。设计了一款短曝光式激光功率计,对探测器在不同功率激光、不同激光照射时间下的温度响应特性进行了实验研究。实验结果表明,出光结束10 s时的温升数据能更好地表征激光功率;出光时长会影响探测器响应的线性度,出光时间不超过1 s时,探测器响应非线性偏差小于3%,出光时间不超过2 s时,探测器响应非线性偏差不超过5.5%。建立了探测器的三维有限元模型,分别对有散热和无散热的情况进行了仿真。仿真结果表明,散热对探测器响应非线性的影响较小,短时间内响应非线性主要由传热过程造成,长时间时影响探测器响应线性度的主要因素为测量信噪比。 展开更多

关键词 激光测量 短曝光 响应线性度 非线性偏差 散热

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积分球辐射光源照度均匀性研究 被引量：25

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作者 赫英威 李平 +2 位作者 吴厚平 李成 熊利民 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期548-553,共6页

针对CCD等焦面阵列光电器件常被置于积分球辐射光源出口平面进行测试的误区,研究了积分球辐射光源照度分布的均匀性,得到了合理使用积分球光源测试光电器件的依据。基于数值解析方法和蒙特卡罗方法,建立了理想积分球辐射光源照度均匀性... 针对CCD等焦面阵列光电器件常被置于积分球辐射光源出口平面进行测试的误区,研究了积分球辐射光源照度分布的均匀性,得到了合理使用积分球光源测试光电器件的依据。基于数值解析方法和蒙特卡罗方法,建立了理想积分球辐射光源照度均匀性数学模型和非理想积分球辐射光源照度均匀性仿真模型,分析了与积分球光源出口不同距离处光电器件受光面上照度分布情况,并实验测试了两套积分球辐射光源照度分布情况,得到了与积分球辐射光源不同距离处光电器件受光面上照度均匀性分布规律。研究表明:当光电器件受光面直径小于积分球光源出口直径一半、光电器件和积分球出口之间的距离与积分球出口直径的比值在3至5之间时,可在光电器件受光面上获得均匀性优于99%的照度场。 展开更多

关键词 光学测试 积分球 照度均匀性 光电器件 标定

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200～400 nm短波紫外光谱辐射照度国家基准装置的研究与建立 被引量：5

8

作者 代彩红 吴志峰 +1 位作者 王彦飞 李玲 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期2640-2644,共5页

针对我国短波紫外光谱辐射照度测量能力缺失的问题,基于高温黑体辐射源, 2017年中国计量科学研究院NIM自主研制了200~400 nm光谱辐射照度国家基准装置。组建氘灯副基准灯组,实现基准量值的独立复现、保存和传递。在国内形成了以氘灯为... 针对我国短波紫外光谱辐射照度测量能力缺失的问题,基于高温黑体辐射源, 2017年中国计量科学研究院NIM自主研制了200~400 nm光谱辐射照度国家基准装置。组建氘灯副基准灯组,实现基准量值的独立复现、保存和传递。在国内形成了以氘灯为传递标准的光谱辐射照度计量基标准和量传体系,为各应用领域提供最高溯源标准。针对基准系统中温度测量、带宽、信噪比、荧光等主要误差源,逐一突破关键测量技术,提升基准的测量准确度:将高温黑体的温度测量直接溯源至铂-碳Pt-C和铼-碳Re-C固定点黑体,采用钨碳-碳WC-C高温共晶点测温技术进行验证,在3 021 K固定点与俄罗斯计量院VNIIOFI的偏差仅0.07 K,将200 nm的测量不确定度减小0.2%;针对黑体和氘灯光谱形状显著差异导致的光谱带宽误差,提出基于微分求积的七点带宽修正法,在200 nm,误差减小0.86%;提出绝对和相对互补型测量原理,将200 nm的测量重复性误差减小约20倍;采用选择性滤波技术,成功消除系统内荧光对测量结果的影响。 3 021 K时黑体温度的测量不确定0.64 K,腔底不均匀性小于0.17 K,测量期间黑体温度漂移小于0.2 K,双光栅单色仪的波长误差不超过±0.01 nm。氘灯副基准的标准测量不确定度为: 200~250 nm, U rel =4.0%~1.3%;250~330 nm, U rel =1.3%~1.2%;330~400 nm, U rel =1.2%~1.9%,整体技术指标达到国际先进水平。研究成果填补了200~400 nm基于氘灯的光谱辐射照度国家基准的空白,使我国具备能力参加国际计量局组织的CCPR-K1.b国际关键比对,与传统以卤钨灯为传递标准的光谱辐射照度国家基准实现了有效衔接。在250~400 nm重合波段,两种传递标准量值的平均相对偏差为0.39%,在声称的不确定度范围内一致。 展开更多

关键词 氘灯 光谱辐射照度 高温黑体 国家基准 测量不确定度

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夜晚天空光谱辐射测量研究及光谱去噪分析 被引量：5

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作者 徐英莹 金伟其 +3 位作者 马文文 卢利根 穆生博 倪俊熊 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1456-1459,共4页

光电成像器件在实现夜间光辐射探测时,由于其探测环境的光谱特性与标准光源完全不同,势必在成像特性分析上,由于光谱匹配带来较大误差。采用便携式CCD光纤光谱仪对晴朗月空、晴朗星空进行夜晚天光的光谱辐射特性测量,并进行光谱分析从... 光电成像器件在实现夜间光辐射探测时,由于其探测环境的光谱特性与标准光源完全不同,势必在成像特性分析上,由于光谱匹配带来较大误差。采用便携式CCD光纤光谱仪对晴朗月空、晴朗星空进行夜晚天光的光谱辐射特性测量,并进行光谱分析从而为正确评价光电成像器件的成像特性提供参考。 展开更多

关键词 CCD光纤光谱仪 夜天光谱 光谱测量 光谱去噪处理

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光谱辐射计与热电式太阳辐射表的外场比测分析

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作者 刘丽莹 李宁 +7 位作者 郑峰 胡小旭 李晖 邵长亮 崇伟 吴志峰 花卫东 张永宏 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第11期3035-3047,共13页

太阳光谱辐照度的精确测量在气象监测、气候变化研究及太阳能应用等领域至关重要。传统热电型辐射表在长期观测中具有广泛应用,但受光谱匹配误差影响,测量精度存在一定局限性。光谱辐射计作为新型精密测量设备,能够提供高光谱分辨率数据... 太阳光谱辐照度的精确测量在气象监测、气候变化研究及太阳能应用等领域至关重要。传统热电型辐射表在长期观测中具有广泛应用,但受光谱匹配误差影响,测量精度存在一定局限性。光谱辐射计作为新型精密测量设备,能够提供高光谱分辨率数据,为太阳辐射的精细化测量提供新的技术手段。该研究通过外场比测实验,系统分析了光谱辐射计与热电型辐射表的测量一致性及偏差来源。结果表明,在全晴天条件下,两类仪器的测量数据具有较高的线性相关性(法向直接辐照度拟合残差<0.5%,水平总辐照度拟合残差<5%),在太阳光谱吸收峰区域,光谱辐射计展现出更精细的光谱结构,可以用于评估热电型辐射表的光谱误差。基于ISO 9060:2018标准,验证分析了光谱辐射计在量化热电型辐射表光谱误差方面的可行性,重点分析了太阳天顶角对测量误差的重要影响,在高光学大气质量条件(AM>5)下,光谱辐射计与热电型辐射表的测量结果具有更显著的非线性偏差,反映了大气散射特性、仪器视场角及光谱响应曲线之间的相互影响作用。从外场比测分析研究的结果来看,光谱辐射计为太阳辐射测量提供了一种更精细化的补充手段并为热电辐射表光谱误差的特性评估提供了必要设备。未来,通过光谱辐射计与传统辐射仪的融合应用,可进一步提升精确观测太阳辐射的技术能力,为气象、环境监测及可再生能源应用提供更可靠的数据支持。 展开更多

关键词 光谱辐射计 热电型辐射表 外场比测 光谱误差 太阳光谱监测

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光谱辐射测量仪器温度修正方法的研究及验证 被引量：5

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作者 李玲 代彩红 +1 位作者 吴志峰 王彦飞 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1965-1969,共5页

光谱辐射定标是光学遥感仪器研制中的关键环节。深入分析实验室定标的光谱辐射测量仪器至户外应用的不确定度来源,环境温度是限制仪器户外高精度测量的最主要因素之一。传统的光谱辐射度实验室定标通常在室温(~25℃)下进行,而户外光谱... 光谱辐射定标是光学遥感仪器研制中的关键环节。深入分析实验室定标的光谱辐射测量仪器至户外应用的不确定度来源,环境温度是限制仪器户外高精度测量的最主要因素之一。传统的光谱辐射度实验室定标通常在室温(~25℃)下进行,而户外光谱辐射测量处于不同温度环境,严重影响仪器测量的准确度。设计搭建实验测量系统,采用遥感辐射领域常用的光谱辐射测量仪器,研究环境温度对光谱辐射测量的影响。实验结果显示:常用光谱辐射计(CR-280)的测量结果受温度影响明显,在10~40℃之间变化时,仪器光谱辐射亮度测量值在400~700nm波段内的偏差为±5%左右,而700~1050nm内的偏差高达±15%左右。这主要由于仪器采用硅探测器,红外波段恰好与硅的带边接近,硅探测器易受温度影响,温度增加硅的带边会向长波方向移动,光谱辐射计的响应度也随之增加。基于实验数据统计分析,提出一种适用于不同类型光谱辐射计的温度修正方法,相对于传统的斜率/截距(S/B)算法适用性更广,还可由公式计算出任意温度下的修正结果。修正后CR-280红外波段的偏差(950nm左右)由±10%降低为±1%,明显减小了因户外使用与实验室定标温度不同造成的测量结果偏差。此外,利用不同类型光谱辐射测量仪器(Avantes及SVCHR-1024)对温度修正方法进行验证。环境温度变化时光谱仪Avantes(VIS/NIR)的测量结果存在较大偏差(1060nm高达±17%)。通过温度修正方法运算,仪器修正值与定标值的偏差在±1%以内。光谱辐射计(SVCHR-1024)不同波段的测量值,与定标值的偏差受温度影响不同。这主要由于:仪器由Si、制冷型InGaAs及扩展InGaAs探测器组成,Si探测器受温度影响大,950~1000nm波段测量值与定标值的偏差高达±10%。而制冷型InGaAs可有效控制探测器温度,受温度的直接影响相对小。但随温度增加,InGaAs探测器制冷效果受限(制冷最佳工作温度为20℃),测量结果产生偏差(1%~3%)。同样,利用温度修正公式对不同温度下SVCHR-1024的测量结果进行修正运算,仪器因温度变化引起的偏差可降低至±1%以内。 展开更多

关键词 光谱辐射度测量 仪器 温度 修正方法

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变温条件下的红外偏振BRDF快速测量系统

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作者 黄昂 王景辉 +4 位作者 董伟 孟凡山 黄帅 李益文 冯国进 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第3期650-657,共8页

在变温条件下的红外偏振BRDF能准确反映材料表面的辐射特性,为表面光学特性研究提供基础数据,在热成像和红外目标检测等领域有广泛的应用前景。然而,目前的偏振BRDF测量系统主要采用离散逐点扫描方式,单角度扫描时间在5 min以上,完整BRD... 在变温条件下的红外偏振BRDF能准确反映材料表面的辐射特性,为表面光学特性研究提供基础数据,在热成像和红外目标检测等领域有广泛的应用前景。然而,目前的偏振BRDF测量系统主要采用离散逐点扫描方式,单角度扫描时间在5 min以上,完整BRDF测量时间达数小时,并且分辨率较低。在应用于变温测量时,需要长时间保持样品表面的高温,这会导致能耗增加且实施困难。因此,迫切需要研究快速测量方法。研制一套可实现室温~1000℃便携式样片加热的红外偏振BRDF测量系统,克服机械臂的负载和耐温问题。针对研制系统构建测量模型,并提出一种基于机械臂的偏振BRDF连续扫描方法,通过机械臂离散转动-环轨连续扫描和环轨离散转动-机械臂连续扫描两种方式实现不同偏振态下的三维BRDF快速连续测量,在提高测量速度的同时提高了测量分辨率,单角度扫描时间在1 min以内,完整BRDF测量时间缩短至约1 h,更适用于变温BRDF测量。将所提出的测量方法应用于镜面反射较强的磨砂不锈钢样片表面变温BRDF测量,针对强反射位置附近进行精细连续扫描,获得6.1×10^(-6)、1.37×10^(-5)和3.81×10^(-5) sr三种探测立体角度下的局部偏振BRDF三维分布。立体角越大,空间滤波效果越强,显现出更小的测量峰值,这与BRDF理论测量模型相吻合。因此,在进行强镜面反射材料的BRDF测量时,需要采用小立体角探测,减小空间滤波效应,不锈钢样片测量采用6.1×10^(-6) sr的立体角。在变温实验中,当温度升高时,不锈钢样片表面发生氧化反应,S和P偏振BRDF峰值均随温度升高而降低,两个偏振态下的最大测量标准差相比于BRDF平均值占比分别为0.56%和0.24%,不同温度下BRDF测量重复性较好,且两者变化趋于一致,说明了研制系统的偏振BRDF测量的有效性。 展开更多

关键词 双向反射分布函数 偏振测量 变温环境 红外反射

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LED可变光谱光源的多光谱拟合反演研究 被引量：15

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作者 倪俊雄 白廷柱 徐英莹 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1606-1610,共5页

利用多个不同光谱的LED单元成功拟合出几种特征明显的常见标准光源光谱。重点研究了如何通过目标光谱的特性反向找到所需要的LED的频带分布和最小使用的LED数目,进而利用所得结果对原有拟合模型进行条件判别和改进。对一些实测的目标光... 利用多个不同光谱的LED单元成功拟合出几种特征明显的常见标准光源光谱。重点研究了如何通过目标光谱的特性反向找到所需要的LED的频带分布和最小使用的LED数目,进而利用所得结果对原有拟合模型进行条件判别和改进。对一些实测的目标光谱进行了模拟仿真,取得了较为理想的结果。 展开更多

关键词 LED单元 最小二乘拟合 光谱反演

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光谱辐射照度标准灯的数据插值与曲线拟合方法研究 被引量：5

14

作者 黄勃 代彩红 于家琳 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期44-49,共6页

介绍了多种插值方法与曲线拟合方法,对光谱辐射照度标准灯在所需波长间隔上的照度值进行内插运算,包括这些方法的模型建立、参数计算及误差分析过程。得到了效果较好的插值方法及分段普朗克曲线拟合模型,其中拟合模型较好地体现了光谱... 介绍了多种插值方法与曲线拟合方法,对光谱辐射照度标准灯在所需波长间隔上的照度值进行内插运算,包括这些方法的模型建立、参数计算及误差分析过程。得到了效果较好的插值方法及分段普朗克曲线拟合模型,其中拟合模型较好地体现了光谱辐射照度标准灯的灯丝发射率及灯壳的光谱透射比。最终结果的相对偏差接近国家级计量院提供标准灯的最佳不确定度0.2%。 展开更多

关键词 光谱辐射照度标准灯 插值法 曲线拟合函数 相对偏差

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Czerny-Turner型双光栅单色仪的波长驱动与波长校准研究 被引量：4

15

作者 欧阳慧泉 代彩红 +1 位作者 黄勃 吴志峰 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1105-1108,共4页

单色仪在实际光谱测量前需要进行波长校准。文中分析了波长驱动原理,并推导了Cz-erny-Turner双光栅单色仪出射波长与步进电机脉冲数的关系式。在此基础上进行了波长校准实验。使用低压汞灯作为校准光源,在紫外波段和可见波段蓝端,扫描... 单色仪在实际光谱测量前需要进行波长校准。文中分析了波长驱动原理,并推导了Cz-erny-Turner双光栅单色仪出射波长与步进电机脉冲数的关系式。在此基础上进行了波长校准实验。使用低压汞灯作为校准光源,在紫外波段和可见波段蓝端,扫描多条低压汞灯特征谱线,得到单色仪的指示波长与信号强度的关系数据。计算出单色仪出射这些谱线时使用的波长修正量。最后使用曲线拟合方法得到250nm～450nm光谱范围内单色仪出射任意波长时对应修正量的计算式。波长校准保证了单色仪的波长准确性。 展开更多

关键词 Czerny-Turner单色仪 波长驱动 波长校准

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光压型高功率激光测量装置的测量重复性研究 被引量：5

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作者 赵利强 孙振山 +3 位作者 于东钰 杨宏 张云鹏 孙青 《中国光学（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期382-389,共8页

测量重复性是光压测量装置的最大不确定度分量,直接影响测量结果的准确性。为了在高功率激光测量过程中提高功率测量的准确度,搭建了基于光压的高功率激光测量装置,进行了质量测量重复性实验和激光功率测量重复性实验,对两个实验的结果... 测量重复性是光压测量装置的最大不确定度分量,直接影响测量结果的准确性。为了在高功率激光测量过程中提高功率测量的准确度,搭建了基于光压的高功率激光测量装置,进行了质量测量重复性实验和激光功率测量重复性实验,对两个实验的结果进行了比较分析。实验结果显示,光压测量装置的测量重复性随被测质量和被测功率的增大而逐渐降低,表明光压方法在测量高功率激光时更具优势。在激光功率测量重复性实验中,由于避免了偏载和气流扰动的影响,因此激光功率测量重复性优于根据等效质量计算的测量重复性。研究结果对后续进一步提高光压方法的测量准确度具有指导意义。 展开更多

关键词 高功率激光 光压 测量重复性 质量

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基于光谱密度的差分吸收光谱法气体测量系统的校准研究（英文） 被引量：3

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作者 刘子龙 孙利群 +3 位作者 郭崟 杨怀栋 丁武文 张巧香 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期1302-1306,共5页

差分吸收光谱法(DOAS)是基于朗伯比尔定律的光谱法测量气体的重要方法,按此原理建立的测量系统是测量痕量气体的主要方法。用于测量痕量气体的DOAS系统的关键是其检出限的校准,传统的方法是使用标准气体进行校准。但是由于标准气体自身... 差分吸收光谱法(DOAS)是基于朗伯比尔定律的光谱法测量气体的重要方法,按此原理建立的测量系统是测量痕量气体的主要方法。用于测量痕量气体的DOAS系统的关键是其检出限的校准,传统的方法是使用标准气体进行校准。但是由于标准气体自身的量值确定问题,在ppb甚至ppt级的不确定度大于10%,而一般的ppt级的DOAS测量系统本身的不确定度也会高于标准气体,导致传统方法失效。提出一种基于光谱密度的DOAS系统校准方法,利用朗伯比尔定律将DOAS系统的检出限和光谱密度建立关系。由于光谱密度作为光学量值可以测量到10-6甚至更高,所以通过该方法可以实现DOAS系统在ppb乃至ppt级的校准。本方法需要根据待校准的测量系统光学结构的基本参数计算其总的标准光学密度值,然后把标准光学密度片放入测量系统光程中,测得其光学密度值,根据前后两次光学密度计算测量系统的测量偏差,进而分析计算测量系统的标准不确定度和标定的扩展不确定度,所得到的标定的扩展不确定度即为测量系统的检出限。该方法完全基于光学测量,不需引入标准气体评估,基于光学密度的精密测量和测量系统光学结构的装调误差,实现测量系统在较小不确定度水平上的标定,提高检出限标定的精度。本方法在开放光程式的DOAS系统上进行了实验验证。 展开更多

关键词 光谱密度 差分吸收光谱 朗伯比尔定律 校准

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阵列式光谱辐射计光学参数测量 被引量：2

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作者 吴志峰 代彩红 +1 位作者 王彦飞 邹巨洪 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期1902-1907,共6页

研究了阵列式光谱辐射计校准过程中涉及的杂散光和带宽等问题。实验比较了阵列式光谱辐射计在氙灯和卤钨灯照射下进行紫外辐射测量的差异,对差异的来源-杂散光部分进行了测评。采用一组已知透过率的滤光片,通过采集有滤光片和无滤光片... 研究了阵列式光谱辐射计校准过程中涉及的杂散光和带宽等问题。实验比较了阵列式光谱辐射计在氙灯和卤钨灯照射下进行紫外辐射测量的差异,对差异的来源-杂散光部分进行了测评。采用一组已知透过率的滤光片,通过采集有滤光片和无滤光片条件下卤钨灯的光谱,对阵列式光谱辐射计的杂散光大小进行评价,并评估了杂散光在紫外辐射测量中引起的数值偏差。实验测量了不同的阵列式光谱辐射计采集窄带光源的结果,对阵列式光谱辐射计的带宽在辐射照度计算中的影响进行评估。实验结果表明:卤钨灯照射下部分阵列式光谱辐射计在紫外300nm处的杂散光比例高达30%以上,制约了紫外辐射测量的可靠性;氙灯照射下阵列式光谱辐射计在300nm的杂散光比例可以降至5%左右;阵列式光谱仪的带宽限制了其能够准确测量光源的最小测量半高宽,几种不同带宽的阵列式光谱辐射计在365nm的测量偏差高达4%。得到的结果表明:阵列式光谱辐射计的杂散光、带宽等光学特性对测量结果的准确性影响很大。 展开更多

关键词 阵列式光谱辐射计 紫外辐射 杂散光 带宽 标定

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目标光源差异对阵列式光谱辐射计测量的影响及紫外杂散辐射修正研究 被引量：1

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作者 李玲 吴志峰 +1 位作者 王彦飞 代彩红 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期837-841,共5页

应对气候变化预测与灾害天气防范等科学难题,空间观测领域提出高精度的光谱辐射度定标需求。阵列式光谱辐射计存在内部结构缺陷和光学元器件不理想等问题,导致杂散辐射,严重影响光谱辐射度测量结果的准确性。测量多种典型阵列式光谱辐... 应对气候变化预测与灾害天气防范等科学难题,空间观测领域提出高精度的光谱辐射度定标需求。阵列式光谱辐射计存在内部结构缺陷和光学元器件不理想等问题,导致杂散辐射,严重影响光谱辐射度测量结果的准确性。测量多种典型阵列式光谱辐射计的杂散辐射特性,考虑外场目标光源与实验室定标光源不一致对杂散辐射修正的影响,分别基于带通滤光片和可调谐激光器研究紫外杂散辐射修正方法。首先,利用不同光谱透过率的带通滤光片,测量可见及红外光谱辐射引起的紫外杂散信号。针对杂散辐射分布特点,建立数学修正模型,实现高效快捷的杂散辐射修正。地基验证场的光谱辐射亮度测量结果修正后,紫外杂散辐射信号显著降低。对于连续分布的宽谱段光源,带通滤光片修正法具有实验简便易行、测试过程高效等优点。然而,实现非连续分布或窄带光源的高精度杂散辐射修正存在困难。为此,建立基于可调谐激光器的杂散辐射测量系统,解决了各个像素点杂散辐射线扩展函数的测量难题。改变可调谐激光器的输出波长,精细化测量各个像素点的杂散辐射线扩展函数,再推导出杂散辐射信号分布函数,通过MATLAB软件将矩阵反演运算,得到各像素点的杂散辐射修正结果,实现杂散辐射的高精度修正。利用不同类型的阵列式光谱辐射计验证了该修正方法,对于非连续分布的窄带光源,测量结果修正后杂散辐射信号降低了一个数量级,并且谱线两边的杂散宽峰显著消除,大幅降低了紫外波段的测量偏差。针对不同光谱分布的光源,建立了两种优势互补的杂散辐射修正方法,有效改善了阵列式光谱辐射计的紫外测量结果偏差,进一步确保我国地球观测数据的准确性和国际等效互认。 展开更多

关键词 阵列式光谱辐射计 带通滤光片 可调谐激光器 杂散辐射修正

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太赫兹吸收光谱的频率误差修正研究

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作者 吴斌 史学舜 +3 位作者 孙青 邓玉强 王恒飞 陈坤峰 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期2343-2347,共5页

在用太赫兹时域光谱(THz-TDS)系统测量样品THz吸收光谱的过程中,电光采样系统的采样误差往往导致测得的THz吸收频率与真实值间存在偏差。针对此问题,利用一氧化碳(CO)分子THz吸收峰的分布特性研究了对THz-TDS系统测量数据进行修正、从... 在用太赫兹时域光谱(THz-TDS)系统测量样品THz吸收光谱的过程中,电光采样系统的采样误差往往导致测得的THz吸收频率与真实值间存在偏差。针对此问题,利用一氧化碳(CO)分子THz吸收峰的分布特性研究了对THz-TDS系统测量数据进行修正、从而提高THz吸收频率测量精度的方法。首先通过实验测得了2.0×105 Pa压强下CO气体的一系列等间隔分布的THz吸收峰,然后把测得的吸收峰峰位与JPL标准数据库中CO分子的吸收频率进行对比,得到了实验数据的误差值。通过分析误差值随吸收频率的分布规律,发现二者间呈正线性相关,在此基础上拟合得到了实验数据的误差修正模型。用所建立的模型对实验数据进行修正后,最大误差值为3.36GHz,较修正前降低了两个数量级,表明根据CO分子的THz吸收峰可有效修正THz-TDS系统的测量误差,从而提高THz吸收光谱的精度。本研究对材料分析识别以及分子光谱标准数据库的建立具有重要意义。 展开更多

关键词 THz吸收光谱 一氧化碳 电光采样系统

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