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红外标准辐亮度计的研制及定标

徐骏,  孟炳寰,  郑小兵,  翟文超,  李健军

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徐骏, 孟炳寰, 郑小兵, 翟文超, 李健军. 红外标准辐亮度计的研制及定标[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(4): 863-868.
引用本文: 徐骏, 孟炳寰, 郑小兵, 翟文超, 李健军. 红外标准辐亮度计的研制及定标[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(4): 863-868.
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Xu Jun, Meng Binghuan, Zheng Xiaobing, Zhai Wenchao, Li Jianjun. Development and calibration of infrared standard radiometer[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(4): 863-868.
Citation: Xu Jun, Meng Binghuan, Zheng Xiaobing, Zhai Wenchao, Li Jianjun. Development and calibration of infrared standard radiometer[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(4): 863-868.
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红外标准辐亮度计的研制及定标

  • 1.

    中国科学院安徽光学精密机械研究所,中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室,安徽 合肥 230031

基金项目: 

安徽省自然科学基金（090412042）;中国科院安徽光学精密机械研究所所长基金（Y03AG31145）

详细信息
    作者简介:

    徐骏（1986-），男，博士生，主要从事光辐射定标、精密仪器与机械方面的研究。Email：xujun@aiofm.ac.cn；郑小兵（1969-），男，研究员，博士生导师，博士，主要从事光辐射精密测量的先进方法与仪器、卫星光学传感器的高精度定标、光学遥感和海洋光学等方面的研究。Email：xbzheng@aiofm.ac.cn

    徐骏（1986-），男，博士生，主要从事光辐射定标、精密仪器与机械方面的研究。Email：xujun@aiofm.ac.cn；郑小兵（1969-），男，研究员，博士生导师，博士，主要从事光辐射精密测量的先进方法与仪器、卫星光学传感器的高精度定标、光学遥感和海洋光学等方面的研究。Email：xbzheng@aiofm.ac.cn

  • 中图分类号: O432.1

Development and calibration of infrared standard radiometer

  • 1.

    Key laboratory of optical Calibration and characterization,Anhui Institute of Optics and Fine Mechanical,CAS,Hefei 230031,China

  • 摘要: 黑体参考光源辐亮度精度是决定红外遥感器绝对辐射定标精度的关键因素。为了提高黑体辐亮度测量精度，设计了一种直接测量黑体辐亮度的红外标准辐亮度计。描述了整个系统的光机设计方案和工作原理，利用高精度水浴黑体对辐亮度计进行定标。实验结果表明：辐亮度计的1 h非稳定性优于0.03%；测量黑体辐亮度不确定度达0.22%，相当于308 K时辐亮度温度不确定度73 mK。该标准辐亮度计具有系统级测量、高精度溯源等优点，可实现黑体辐亮度与实验室辐射标准之间的溯源。
    Abstract: Accuracy of blackbodies' reference source radiance is one of the crucial factors that determine the accuracy of infrared sensor's absolute radiometric calibration. To improve the measurement accuracy of blackbodies' radiance, a infrared standard radiometer was developed to calibrate blackbodies' radiance directly. The principle and the opto-mechanical design of the instrument were described in detail, and the radiometer was calibrated against a high accuracy water-bath blackbody. The experimental results demonstrate that radiometer's instability is less than 0.03% with in one hour and the uncertainty is less than 0.22%. This corresponds to a brightness temperature uncertainty of 73 mK at 308 K. The radiometer possesses the advantages of system-level measurement and high-precision tracing standard, and by which the blackbodies' radiance can be traced to the radiant standard in lab.
  • [1] Liu Juan, Gong Guanghong, Han Liang, et al. Modeling and simulation of airplane infared characteristic[J]. Infrared and Laser Engineering, 2011, 40(7): 1209-1213. (in Chinese) 刘娟, 龚光红, 韩亮, 等. 飞机红外辐射特性建模与仿真[J]. 红外与激光工程, 2011, 40(7): 1209-1213.
    [2]
    [3]
    [4] Sun Chengming, Yuan Yan, Huang Fengzhen, et al. Modeling and simulation on infrared imaging characteristics of space target[J]. Infrared and Laser Engineering, 2012, 41(3): 563-568. (in Chinese) 孙成明, 袁艳, 黄锋振, 等. 空间目标红外成像特性建模与仿真[J]. 红外与激光工程, 2012, 41(3): 563-568.
    [5] Cao Lihua, Li Ning, Yang Ciyin, et al. Radiance calibration for 3-5 m infrared detector[J]. Infrared and Laser Engineering, 2012, 41(4): 859-864. (in Chinese) 曹立华, 李宁, 杨词银, 等. 3~5 m红外探测器的辐射定标[J]. 红外与激光工程, 2012, 41(4): 859-864.
    [6]
    [7] Adriaan C C, Raju U D, Timothy M J, et al. Low-background temperature calibration of infrared blackbodies[J]. Metrologia, 2006, 43: 46-50.
    [8]
    [9] Sapritsky V I. Black-body radiometry[J]. Metrologia, 1995, 32(6): 411.
    [10]
    [11] Rice J P, Johnson B C. The NIST EOS thermal-infrared transfer radiometer[J]. Metrologia, 1998, 35(4): 505-509.
    [12]
    [13] Rice J P, Bender S C, Atkins W H, et al. Deployment test of the NIST EOS thermal-infrared transfer radiometer[J]. International Journal of Remote Sensing, 2003, 24(2): 367-388.
    [14]
    [15] Theocharous E, Fox N P, Sapritsky V I, et al. Absolute measurements of black-body emitted radiance[J]. Metrologia, 1998, 35(4): 549-554.
    [16]
    [17]
    [18] Hu Tieli, Zhu Mingyi, Zhu Minggui, et al. Calibration for radiation characteristic of extend blackbody[J]. Journal of Applied Optics, 2002, 23(3): 1-4. (in Chinese) 胡铁力, 朱明义, 朱铭桂, 等. -60-80 ℃面源黑体辐射特性校准系统[J]. 应用光学, 2002, 23(3): 1-4.
    [19]
    [20] Li Xiansheng, Ren Jiansuo, Zhang Liguo, et al. Research on radiometric calibration device for a large aperture infrared opto-electric system on spot[J]. Journal of optoelectronicsLaser, 2006, 17(2): 175-179. (in Chinese) 李宪圣, 任建国, 张立国, 等. 大口径红外光电子系统现场辐射定标装置的研制[J]. 光电子激光, 2006, 17(2): 175-179.
    [21] Zhang Lei, Zheng Xiaobing, Zhang Liming, et al. High accuracy water bath blackbody based on the information quantification of infrared romote sensing[J]. Optical technique, 2007, 33(02): 245-251. (in Chinese) 张磊, 郑小兵, 张黎明, 等. 定量化红外遥感应用的高精度水浴黑体[J]. 光学技术, 2007, 33(02): 245-251.
  • [1] 张允祥, 李新, 黄冬, 张艳娜, 韦玮, 潘琰.  红外通道式野外辐射计的光机设计及性能测试 . 红外与激光工程, 2022, 51(12): 20220246-1-20220246-11. doi: 10.3788/IRLA20220246
    [2] 岳春宇, 郑永超, 邢艳秋, 庞勇, 李世明, 蔡龙涛, 何红艳.  星载激光遥感林业应用发展研究 . 红外与激光工程, 2020, 49(11): 20200235-1-20200235-10. doi: 10.3788/IRLA20200235
    [3] 蒋杉, 孙东松, 韩於利, 韩飞, 周安然, 郑俊, 唐磊.  连续相干探测激光风速仪设计与测试 . 红外与激光工程, 2019, 48(12): 1203008-1203008(7). doi: 10.3788/IRLA201948.1203008
    [4] 凌明椿, 宋茂新, 洪津, 孙晓兵, 陶菲.  离轴三反同时偏振成像仪光机设计 . 红外与激光工程, 2019, 48(5): 518001-0518001(10). doi: 10.3788/IRLA201948.0518001
    [5] 盛文阳, 夏茂鹏, 李健军, 翟文超, 郑小兵.  基于受激参量下转换的红外标准传递辐射计定标技术 . 红外与激光工程, 2019, 48(12): 1204001-1204001(7). doi: 10.3788/IRLA201948.1204001
    [6] 盛一成, 顿雄, 金伟其, 郭一新, 周峰, 肖思.  星上红外遥感相机的辐射定标技术发展综述 . 红外与激光工程, 2019, 48(9): 904001-0904001(13). doi: 10.3788/IRLA201948.0904001
    [7] 徐伟伟, 张黎明, 李鑫, 杨宝云, 王戟翔.  基于灰阶靶标的高分辨光学卫星传感器在轨绝对辐射定标 . 红外与激光工程, 2018, 47(4): 417005-0417005(6). doi: 10.3788/IRLA201847.0417005
    [8] 吕华昌, 陈念江, 钟声远, 李楠楠, 李长桢, 郭丽娜, 吴健, 耿园园.  试验卫星激光反射器的设计和试验 . 红外与激光工程, 2018, 47(8): 806005-0806005(9). doi: 10.3788/IRLA201847.0806005
    [9] 谢臣瑜, 李健军, 庞伟伟, 夏茂鹏, 郑小兵.  双通道热红外标准辐亮度计定标方法研究 . 红外与激光工程, 2018, 47(4): 404002-0404002(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0404002
    [10] 张智, 林栩凌, 何红艳.  一种基于量子力学的遥感图像滤波方法研究 . 红外与激光工程, 2016, 45(S2): 140-144. doi: 10.3788/IRLA201645.S226001
    [11] 许振领, 杨淼淼, 王敏, 刘连伟, 郭正红.  红外捕获跟踪设备辐射式仿真试验技术研究 . 红外与激光工程, 2016, 45(S1): 11-16. doi: 10.3788/IRLA201645.S104003
    [12] 杨红艳, 李家国, 朱利, 殷亚秋, 张永红, 雷秋良, 陈宜金.  基于历史数据的HJ-1B/IRS热红外通道定标与分析 . 红外与激光工程, 2016, 45(3): 304004-0304004(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0304004
    [13] 衣小龙, 方伟, 李叶飞, 叶新, 王玉鹏.  太阳辐照度绝对辐射计的定标新方法 . 红外与激光工程, 2016, 45(9): 917001-0917001(7). doi: 10.3788/IRLA201645.0917001
    [14] 赵嘉鑫, 张涛, 张景国, 远国勤.  框幅式航测相机中像移量对直接地理定位精度影响的研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(2): 632-638.
    [15] 王羿, 洪津, 骆冬根, 胡亚东, 汪方斌, 李志伟.  视场重合程度对分时偏振测量精度的影响 . 红外与激光工程, 2015, 44(2): 606-610.
    [16] 胡亚东, 胡巧云, 孙斌, 王羿, 洪津.  暗电流对短波红外偏振测量精度的影响 . 红外与激光工程, 2015, 44(8): 2375-2381.
    [17] 崔程光, 王淑荣, 李博, 王俊博, 黄煜.  紫外可见NMOS线阵图像传感器量子效率的定标研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(9): 2844-2848.
    [18] 张达.  模块化机载可见近红外焦平面系统 . 红外与激光工程, 2014, 43(8): 2471-2476.
    [19] 徐骏, 孟炳寰, 翟文超, 丁蕾, 郑小兵.  基于热红外标准辐亮度计的常温黑体定标技术 . 红外与激光工程, 2014, 43(3): 716-721.
    [20] 翟文超, 徐骏, 郑小兵, 丁蕾, 陆俊桦.  应用于超光谱定标的光谱可调光源光学设计 . 红外与激光工程, 2014, 43(3): 950-955.
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-09-05
  • 修回日期:  2012-10-09
  • 刊出日期:  2013-04-25

红外标准辐亮度计的研制及定标

  • 1. 中国科学院安徽光学精密机械研究所,中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室,安徽 合肥 230031
    • 作者简介:

    徐骏（1986-），男，博士生，主要从事光辐射定标、精密仪器与机械方面的研究。Email：xujun@aiofm.ac.cn；郑小兵（1969-），男，研究员，博士生导师，博士，主要从事光辐射精密测量的先进方法与仪器、卫星光学传感器的高精度定标、光学遥感和海洋光学等方面的研究。Email：xbzheng@aiofm.ac.cn

    徐骏（1986-），男，博士生，主要从事光辐射定标、精密仪器与机械方面的研究。Email：xujun@aiofm.ac.cn；郑小兵（1969-），男，研究员，博士生导师，博士，主要从事光辐射精密测量的先进方法与仪器、卫星光学传感器的高精度定标、光学遥感和海洋光学等方面的研究。Email：xbzheng@aiofm.ac.cn

  • 收稿日期: 2012-09-05
  • 修回日期: 2012-10-09
  • 刊出日期: 2013-04-25
基金项目:

安徽省自然科学基金（090412042）;中国科院安徽光学精密机械研究所所长基金（Y03AG31145）

  • 中图分类号: O432.1

摘要: 黑体参考光源辐亮度精度是决定红外遥感器绝对辐射定标精度的关键因素。为了提高黑体辐亮度测量精度，设计了一种直接测量黑体辐亮度的红外标准辐亮度计。描述了整个系统的光机设计方案和工作原理，利用高精度水浴黑体对辐亮度计进行定标。实验结果表明：辐亮度计的1 h非稳定性优于0.03%；测量黑体辐亮度不确定度达0.22%，相当于308 K时辐亮度温度不确定度73 mK。该标准辐亮度计具有系统级测量、高精度溯源等优点，可实现黑体辐亮度与实验室辐射标准之间的溯源。

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