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大气环境红外甚高光谱分辨率探测仪光谱定标

2020-08-03柯君玉王东杰郭永祥张梦雨刘军航

应用光学 2020年4期

柯君玉,王东杰,郭永祥,张梦雨,刘军航

(北京空间机电研究所,北京 100076)

引言

国家高分重大专项的主要任务是实现高空间分辨率、高时间分辨率和高光谱分辨率对地观测,高光谱观测卫星是高分重大专项中唯一一颗实现高光谱分辨率对地观测的卫星,是国家高分辨率对地观测能力的重要标志。作为星上的主要载荷之一,大气环境红外甚高光谱分辨率探测仪采用太阳掩星的探测方式,对大气进行高光谱分辨率(≤0.03 cm−1)、高信噪比(≥100:1)和宽波段范围(750 cm−1~4100 cm−1)的精细光谱探测,获取不同高度大气的成分和浓度分布,为气候变化研究和大气环境监测提供科学依据。本探测仪采用干涉型傅里叶变换光谱探测技术,具有探测通量大、光谱波段多、光谱分辨率高等诸多优点。

如何对探测仪进行高精度全谱段的标定是探测仪研制过程中一个重要步骤,由于现有测试设备难以满足探测仪的谱段宽度需求,本文对探测仪的工作原理进行介绍,根据探测仪的光路进行计算,分析光谱漂移因子,进行以波长计为波长基准的激光光谱定标测试和以气体吸收线为波长基准的气体池吸收验证测试,通过对各个试验数据的处理分析,计算出探测仪的光谱定标系数以及光谱定标精度,验证漂移因子的准确性。

1 探测仪工作原理介绍

探测仪光学系统由输入光学子系统、干涉仪光学子系统、输出光学子系统和探测器组件4部分组成,其中核心部件为干涉仪光学子系统[1](图1)。……

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