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小型宽光谱太阳光谱仪光学设计

高震宇 方伟 张浩 杨振岭 王玉鹏

高震宇, 方伟, 张浩, 杨振岭, 王玉鹏. 小型宽光谱太阳光谱仪光学设计[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(2): 590-595.
引用本文: 高震宇, 方伟, 张浩, 杨振岭, 王玉鹏. 小型宽光谱太阳光谱仪光学设计[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(2): 590-595.
Gao Zhenyu, Fang Wei, Zhang Hao, Yang Zhenling, Wang Yupeng. Design of a small-size solar spectrograph with wide spectral range[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(2): 590-595.
Citation: Gao Zhenyu, Fang Wei, Zhang Hao, Yang Zhenling, Wang Yupeng. Design of a small-size solar spectrograph with wide spectral range[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(2): 590-595.

小型宽光谱太阳光谱仪光学设计

基金项目: 

国家自然科学基金(41227003)

详细信息
    作者简介:

    高震宇(1988-),男,博士生,主要从事空间光谱仪器光学设计方面的研究。Email:lnsygzy92@zju.edu.cn

  • 中图分类号: O433;TH744

Design of a small-size solar spectrograph with wide spectral range

  • 摘要: 针对大气层外的太阳光谱辐照度监测,设计了一种星载小型宽光谱太阳光谱仪。光学系统应用改进的切尔尼-特纳光学结构,工作波长范围为600~1 200 nm(二级光谱)和1 200~2 400 nm(一级光谱);一二级光谱使用二向色分光镜分离,并采用两片线阵探测器同时接收,实现全谱瞬态直读。整个光学结构的尺寸为80 mm55 mm20 mm。经过系统优化,全谱段子午方向像差低于6 m。基于惠更斯点扩散函数(PSF),仿真探测器像元的光谱响应函数(SRF),结果表明光谱分辨率在600~1 200 nm波段优于2 nm,在1 200~2 400 nm波段优于4 nm。系统结构简单紧凑,稳定性高,适合用于空间太阳光谱辐照度的在轨监测。
  • [1] Wu Lianghai, Gao Jun, Fan Zhiguo, et al. Scattering of particles in the atmosphere and their influence on celestial polarization patterns [J]. Acta Optica Sinica, 2011, 31 (7): 0701005. (in Chnese) 吴良海, 高隽, 范之国, 等. 大气粒子散射特性及其对空间 偏振分布的影响[J]. 光学学报, 2011, 31(7): 0701005.
    [2]
    [3]
    [4] Haigh J D. CLIMATE:climate variability and the influence of the sun[J]. Science, 2001, 294(5549): 2109-2111.
    [5]
    [6] Rind D. The sun's role in climate variations [J]. Science, 2002, 296(5568): 673-677.
    [7]
    [8] Haigh J D. The impact of solar variability on climate [J]. Science, 1996, 272(5264): 981-984.
    [9]
    [10] Rottman G, Mount G, Lawrence G, et al. Solar spectral irradiance measurements: visible to near-infrared regions [J]. Metrologia, 1998, 35(4): 707-712.
    [11]
    [12] Thuillier G, Herse M, Labs D, et al. The solar spectral irradiance from 200-2400 nm as measured by the SOLSPEC spectrometer from the ATLAS and EURECA missions [J]. Solar Phys, 2003, 214(1): 1-22.
    [13] Boversmann H, Burrows J, Buchwitz M, et al. SCIAMACHY: mission objectives and measurement modes [J]. J Atmospheric Sciences, 1999, 56(2): 127-150.
    [14]
    [15] Harder J, Lawrence G, Rottman G, et al. The spectral irradiance monitor (SIM) for the SORCE mission[C]//SPIE, 2000, 4135: 204.
    [16]
    [17]
    [18] Zhang Hao, Fang Wei, Ye Xin, et al. Design of prism spectrometer with wide spectral coverage for solar spectrum measurement[J]. Acta Optica Sinica, 2013, 33(2): 0222001. (in Chnese) 张浩, 方伟, 叶新, 等. 宽光谱棱镜型太阳光谱仪设计[J]. 光学学报, 2013, 33(2): 0222001.
    [19]
    [20] Xue Qingsheng, Chen Wei. Design of modified Czerny- Turner spectral imaging system with wide spectral region[J]. Optics and Precision Engineering, 2012, 20(2): 233-240. (in Chnese) 薛庆生, 陈伟. 改进的宽谱段车尔尼-特纳光谱成像系统 设计[J]. 光学精密工程, 2012, 20(2): 233-240.
    [21]
    [22] Cheng Xin, Zhang Bao, Hong Yongfeng, et al. Optical design of an airborne dual-wavelength imaging spectrometer with high throughput [J]. Infrared and Laser Eng, 2012, 41 (3): 690-695. (in Chnese) 程欣, 张葆, 洪永丰, 等. 机载高光通量双波段成像光谱 仪的设计[J]. 红外与激光工程, 2012, 41(3): 690-695.
    [23]
    [24] Green R O. Spectral calibration requirement for earth-looking imaging spectrometers in the solar-reflected spectrum [J]. Applied Optics, 1998, 37(4): 683-690.
    [25] Mouroulis P, Green R O, Chrien T G. Design of pushbroom imaging spectrometers for optimum recovery of spectroscopic and spatial information [J]. Applied Optics, 2000, 39 (13): 2210-2220.
  • [1] 刘婷, 唐善发, 刘何伟, 钱俊宏, 张蓉竹.  湍流变化对多孔径光学系统成像特性的影响 . 红外与激光工程, 2021, 50(12): 20210189-1-20210189-8. doi: 10.3788/IRLA20210189
    [2] 徐君, 谢正茂.  数字微镜Hadamard变换光谱仪光谱反演矩阵标定及实验 . 红外与激光工程, 2019, 48(7): 717005-0717005(6). doi: 10.3788/IRLA201948.0717005
    [3] 许晓飞, 张丽, 王森.  光子计数探测器的响应函数标定及校正方法 . 红外与激光工程, 2017, 46(12): 1217005-1217005(6). doi: 10.3788/IRLA201746.1217005
    [4] 马昊军, 王国林, 陈德江, 张军, 刘丽萍, 罗杰.  热环境条件下红外窗口气动光学传输效应实验研究 . 红外与激光工程, 2017, 46(9): 904001-0904001(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0904001
    [5] 陆安江, 张正平, 白忠臣, 陈巧, 秦水介.  电热式微机电系统微镜傅里叶变换红外光谱仪 . 红外与激光工程, 2016, 45(5): 520007-0520007(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0520007
    [6] 都琳, 孙华燕, 张廷华, 王帅.  基于PCA的相机响应函数模型标定算法 . 红外与激光工程, 2016, 45(10): 1026001-1026001(9). doi: 10.3788/IRLA201645.1026001
    [7] 丁浩林, 易仕和, 付佳, 朱杨柱, 何霖.  超声速湍流边界层气动光学效应的实验研究 . 红外与激光工程, 2016, 45(10): 1018007-1018007(7). doi: 10.3788/IRLA201645.1018007
    [8] 施展, 樊祥, 程正东, 朱斌, 陈熠.  关联成像的点扩散函数分析法 . 红外与激光工程, 2016, 45(11): 1124001-1124001(6). doi: 10.3788/IRLA201645.1124001
    [9] 姜亮, 张宇, 张立国, 张星祥, 任建岳.  点扩散函数对星点提取误差分析的影响 . 红外与激光工程, 2015, 44(11): 3437-3445.
    [10] 王良训, 周辉, 李子乐, 刘国根, 王虹, 王雅培.  面向星载激光测高仪的陆地目标响应函数仿真 . 红外与激光工程, 2015, 44(11): 3424-3430.
    [11] 张傲, 汪清, 杨敬钰, 孙懿.  编码掩模红外成像的建模与性能分析 . 红外与激光工程, 2015, 44(10): 2891-2899.
    [12] 刘子寒, 季轶群, 石荣宝, 陈宇恒, 沈为民.  机载红外推扫成像光谱仪光学设计 . 红外与激光工程, 2014, 43(9): 2941-2946.
    [13] 张明月, 章家保, 杨洪波.  空间傅里叶变换红外光谱仪动镜速度稳定性研究 . 红外与激光工程, 2014, 43(4): 1240-1246.
    [14] 张艳娜, 郑小兵, 李新, 刘恩超, 李文伟.  基于可调谐激光器的太阳光谱辐照度仪定标方法 . 红外与激光工程, 2014, 43(8): 2678-2683.
    [15] 陈宇, 宋玉龙, 霍富荣.  用于导弹逼近告警的“日盲”紫外光学系统设计 . 红外与激光工程, 2014, 43(9): 2964-2969.
    [16] 刘可辉, 王晓蕊, 张卫国.  红外点目标成像信噪比建模分析 . 红外与激光工程, 2014, 43(7): 2143-2147.
    [17] 葛琪, 王可东, 张弘, 李桂斌, 邸超.  长曝光大气湍流退化图像点扩散函数估计 . 红外与激光工程, 2014, 43(4): 1327-1331.
    [18] 刘齐民, 阮萍, 李福, 潘海俊.  空间光谱仪光栅柔性支撑设计与分析 . 红外与激光工程, 2013, 42(9): 2457-2461.
    [19] 时晶晶, 姚佰栋, 鲁加国.  高速倾斜镜建模与传递函数辨识 . 红外与激光工程, 2013, 42(10): 2748-2752.
    [20] 蔡辉, 李娜, 赵慧洁.  基于本征模函数的高光谱数据特征提取方法 . 红外与激光工程, 2013, 42(12): 3475-3480.
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-06-10
  • 修回日期:  2014-07-15
  • 刊出日期:  2015-02-25

小型宽光谱太阳光谱仪光学设计

    作者简介:

    高震宇(1988-),男,博士生,主要从事空间光谱仪器光学设计方面的研究。Email:lnsygzy92@zju.edu.cn

基金项目:

国家自然科学基金(41227003)

  • 中图分类号: O433;TH744

摘要: 针对大气层外的太阳光谱辐照度监测,设计了一种星载小型宽光谱太阳光谱仪。光学系统应用改进的切尔尼-特纳光学结构,工作波长范围为600~1 200 nm(二级光谱)和1 200~2 400 nm(一级光谱);一二级光谱使用二向色分光镜分离,并采用两片线阵探测器同时接收,实现全谱瞬态直读。整个光学结构的尺寸为80 mm55 mm20 mm。经过系统优化,全谱段子午方向像差低于6 m。基于惠更斯点扩散函数(PSF),仿真探测器像元的光谱响应函数(SRF),结果表明光谱分辨率在600~1 200 nm波段优于2 nm,在1 200~2 400 nm波段优于4 nm。系统结构简单紧凑,稳定性高,适合用于空间太阳光谱辐照度的在轨监测。

English Abstract

参考文献 (25)

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