孙永丰 徐亮 沈先春 王钰豪 徐寒杨 刘文清

1) (中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所, 合肥 230031)

2) (中国科学技术大学, 合肥 230026)

针对大口径干涉型红外光谱辐射计, 分析了不平行于主光轴的入射光, 对理想仪器线型函数的影响. 本文系统介绍了对仪器线型函数产生影响的截断效应、有限视场效应、离轴效应和离焦效应, 并通过HITRAN数据库对理想的水汽吸收光谱进行仿真, 建立了仪器线型函数误差与光谱畸变的定量关系. 根据仿真结果,提出了因子权重校正算法. 利用水汽吸收的仿真数据对因子权重校正算法进行验证, 光谱漂移从0.51 cm—1降低到0.01 cm—1以下. 通过自研干涉型红外光谱辐射计对标准黑体的观测实验, 验证因子权重校正算法的准确性, 实测数据的光谱漂移从0.226 cm—1降低到0.012 cm—1, 校正后的光谱数据更为准确.

1 引 言

干涉型红外光谱辐射计采用干涉分光技术, 通过反演目标的红外辐射光谱, 可以定量获取被观测物体的温度、湿度和化学组分等物理特征, 在遥感和大气监测等领域有着广泛的应用[1]. 干涉型红外光谱辐射计具有大视场、宽谱段和高通量的技术优点[2,3], 其单次观测即可反演多种气体组分, 是重点发展的大气探测仪器. 但是由于辐射计的干涉原理, 其采集到的原始数据为干涉数据, 需要经过傅里叶变换、辐射定标和仪器响应函数校正等过程,才可以得到准确的大气辐亮度光谱[4-6].

与传统光谱仪相比, 干涉型红外光谱……