CN107607201A - 一种成像光谱仪光谱杂散光测量系统 - Google Patents

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王淑荣
黄煜
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Abstract

一种成像光谱仪光谱杂散光测量系统，属于成像光谱仪杂散光测量领域，解决了现有测量装置存在的成本高、通用性差的问题。该测量系统包括光源系统发出连续光谱信号；单色仪接收连续光谱信号并输出单色光；积分球系统对单色光进行均匀化并输出光谱信号；光谱辐亮度调节及监测系统调节积分球系统输出的光谱信号强度；绝对辐射计标定积分球系统输出的光谱信号；待测成像光谱仪接收积分球系统输出的光谱信号，经计算得出待测成像光谱仪对不同单色光的光谱响应信号，根据待测成像光谱仪的光谱定标结果，区分出杂散光光谱响应在总光谱响应中的比例，即得到待测成像光谱仪的光谱杂散光系数。本发明成本低，系统的通用性和可行性高。

Description

一种成像光谱仪光谱杂散光测量系统
技术领域
本发明属于成像光谱仪杂散光测量技术领域，具体涉及一种成像光谱仪光谱杂散光测量系统。
背景技术
由于成像光谱仪能同时探测目标的空间信息和光谱信息，因此已广泛应用于大气遥感、生物医学等各个领域，而杂散光水平是成像光谱仪的一个重要指标。成像光谱仪的杂散光一般特指光谱杂光系数，即工作波段以外的光到达像面的光信号占总信号的百分比。目前，国内外通常采用的光谱杂散光测试方法包括深截止滤光片法、溶液级数透过率以及矩阵修正法等。深截止滤光片法和溶液级数透过率方法简单，但只能在一些特定波长测试仪器中测量杂光系数，而矩阵修正法可以实现全光谱范围内的杂光测量，但采用宽光谱范围的可调谐激光器，不但造价昂贵而且需定期调试和维护，通用性较差。
发明内容
为了能实现成像光谱仪全光谱范围内的杂光测试，并且解决现有测量装置存在的成本高、通用性差的问题，本发明提供一种成像光谱仪光谱杂散光测量系统。
本发明为解决技术问题所采用的技术方案如下：
本发明的一种成像光谱仪光谱杂散光测量系统，包括：
高稳定高亮度光源系统，发出连续光谱信号；
高精度单色仪，接收连续光谱信号并输出单色光，通过改变高精度单色仪的输出波长从而输出不同的单色光；
积分球系统，对单色光进行均匀化并输出光谱信号；
光谱辐亮度调节及监测系统，用于调节积分球系统输出的光谱信号强度；
绝对辐射计，用于标定积分球系统输出的光谱信号；
待测成像光谱仪，接收积分球系统输出的光谱信号，经计算得出待测成像光谱仪对不同单色光的光谱响应信号，根据待测成像光谱仪的光谱定标结果，区分出杂散光光谱响应在总光谱响应中的比例，即得到待测成像光谱仪的光谱杂散光系数。
进一步的，所述高精度单色仪包括入射狭缝、准直镜、光栅、聚焦镜、出射狭缝，所述高稳定高亮度光源系统发出的连续光谱信号依次通过入射狭缝入射、准直镜准直、光栅干涉、聚焦镜汇聚、出射狭缝出射至积分球系统中。
进一步的，所述高稳定高亮度光源系统选择大功率氙灯或大功率钨灯。
进一步的，所述高精度单色仪选用杂散光系数小于10-5的单色仪。
进一步的，所述高精度单色仪中还设置有消杂光光阑，进一步降低高精度单色仪的杂光系数。
进一步的，对所述高精度单色仪涂覆消杂光黑漆，进一步降低高精度单色仪的杂光系数。
进一步的，光谱辐亮度调节及监测系统选用NIST标准硅探测器。
本发明的有益效果是：
1、本发明的一种成像光谱仪光谱杂散光测量系统可以实现待测成像光谱仪全光谱范围内的杂散光测量，进而可进行杂散光修正。
2、本发明的一种成像光谱仪光谱杂散光测量系统主要由通用性较高的高精度单色仪和积分球系统组成，既降低了成本，又提高了系统的通用性和可行性。
3、本发明的一种成像光谱仪光谱杂散光测量系统精度较高，可以满足成像光谱仪定量化遥感的需求。
附图说明
图1为本发明的一种成像光谱仪光谱杂散光测量系统结构示意图。
图中：1、高稳定高亮度光源系统，2、高精度单色仪，21、入射狭缝，22、准直镜，23、光栅，24、聚焦镜，25、出射狭缝，3、积分球系统，4、光谱辐亮度调节及监测系统，5、绝对辐射计，6、待测成像光谱仪。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施作进一步详细描述。
如图1所示，本发明的一种成像光谱仪光谱杂散光测量系统，主要由高稳定高亮度光源系统1、高精度单色仪2、积分球系统3、光谱辐亮度调节及监测系统4、绝对辐射计5和待测成像光谱仪6组成。
本发明的一种成像光谱仪光谱杂散光测量系统是利用高稳定高亮度光源系统1发出高强度的连续光谱信号，经高精度单色仪2的作用后输出高纯度单色光(杂散光系数小于10-5)，高纯度单色光经积分球系统3均匀化后照明待测成像光谱仪6。通过改变高精度单色仪2输出波长，记录待测成像光谱仪6对不同单色光的光谱响应信号，包括有效光谱响应信号和杂散光响应信号，同时利用绝对辐射计5标定出积分球系统3输出的不同光谱信号，由此可得出待测成像光谱仪6对不同单色光的且包含杂散光的光谱响应函数，根据待测成像光谱仪6的光谱定标结果，区分出杂散光光谱响应在总光谱响应中的比例，即得到待测成像光谱仪6的光谱杂散光系数。
高精度单色仪2是由入射狭缝21、准直镜22、光栅23、聚焦镜24、出射狭缝25组成的。高稳定高亮度光源系统1发出高强度的连续光谱信号依次通过入射狭缝21入射、准直镜22准直、光栅23干涉、聚焦镜24汇聚、出射狭缝25出射至积分球系统3。积分球系统3与光谱辐亮度调节及监测系统4相连，通过光谱辐亮度调节及监测系统4调节积分球系统3输出的光谱信号强度。
光谱辐亮度调节及监测系统4具体选用NIST标准硅探测器。
本发明中，通过高稳定高亮度光源系统1发出高强度的连续光谱信号，由于需要经过高精度单色仪2和积分球系统3的衰减后才能进入待测成像光谱仪6，因此要求高稳定高亮度光源系统1必须是高亮度光源，一般紫外波段可选大功率氙灯，可见波段可选大功率钨灯。
高强度的连续光谱信号进入高精度单色仪2，为了避免高精度单色仪2自身的杂光对测量结果的影响，因此高精度单色仪2选用杂散光系数小于10-5的单色仪，可通过设置消杂光光阑和涂覆消杂光黑漆等方法进一步降低高精度单色仪2的杂光系数。
由于需要均匀充满待测成像光谱仪6的视场，所以经高精度单色仪2输出高纯度单色光进入积分球系统3，通过光谱辐亮度调节及监测系统4来调节积分球系统3输出的光谱信号强度，以满足待测成像光谱仪6探测动态范围，并在测试当中监测积分球系统3输出光谱信号的变化情况，用于修正积分球系统3输出光谱信号起伏的影响。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种成像光谱仪光谱杂散光测量系统，其特征在于，包括：
高稳定高亮度光源系统(1)，发出连续光谱信号；
高精度单色仪(2)，接收连续光谱信号并输出单色光，通过改变高精度单色仪(2)的输出波长从而输出不同的单色光；
积分球系统(3)，对单色光进行均匀化并输出光谱信号；
光谱辐亮度调节及监测系统(4)，用于调节积分球系统(3)输出的光谱信号强度；
绝对辐射计(5)，用于标定积分球系统(3)输出的光谱信号；
待测成像光谱仪(6)，接收积分球系统(3)输出的光谱信号，经计算得出待测成像光谱仪(6)对不同单色光的光谱响应信号，根据待测成像光谱仪(6)的光谱定标结果，区分出杂散光光谱响应在总光谱响应中的比例，即得到待测成像光谱仪(6)的光谱杂散光系数。
2.根据权利要求1所述的一种成像光谱仪光谱杂散光测量系统，其特征在于，所述高精度单色仪(2)包括入射狭缝(21)、准直镜(22)、光栅(23)、聚焦镜(24)、出射狭缝(25)，所述高稳定高亮度光源系统(1)发出的连续光谱信号依次通过入射狭缝(21)入射、准直镜(22)准直、光栅(23)干涉、聚焦镜(24)汇聚、出射狭缝(25)出射至积分球系统(3)中。
3.根据权利要求1所述的一种成像光谱仪光谱杂散光测量系统，其特征在于，所述高稳定高亮度光源系统(1)选择大功率氙灯或大功率钨灯。
4.据权利要求1所述的一种成像光谱仪光谱杂散光测量系统，其特征在于，所述高精度单色仪(2)选用杂散光系数小于10-5的单色仪。
5.据权利要求1所述的一种成像光谱仪光谱杂散光测量系统，其特征在于，所述高精度单色仪(2)中还设置有消杂光光阑，进一步降低高精度单色仪(2)的杂光系数。
6.据权利要求1所述的一种成像光谱仪光谱杂散光测量系统，其特征在于，对所述高精度单色仪(2)涂覆消杂光黑漆，进一步降低高精度单色仪(2)的杂光系数。
7.据权利要求1所述的一种成像光谱仪光谱杂散光测量系统，其特征在于，所述光谱辐亮度调节及监测系统(4)选用NIST标准硅探测器。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108535862A (zh) * 2018-03-09 2018-09-14 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种计算空间遥感相机黑斑法杂光系数的仿真建模方法
CN111537202A (zh) * 2020-05-25 2020-08-14 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种基于led的高亮度低杂散光单色可调谐光源系统
CN111929029A (zh) * 2020-07-21 2020-11-13 中国科学院国家空间科学中心 一种短波弱信号载荷集成化定标测试系统
CN114594587A (zh) * 2020-12-07 2022-06-07 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种紫外巡天的光学成像系统
CN117346887A (zh) * 2023-12-04 2024-01-05 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种腔型绝对辐射计的视场外杂散光测量方法
CN117664337A (zh) * 2024-02-01 2024-03-08 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种小型化宽波段红外太阳光谱遥感仪的光学结构

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1771429A (zh) * 2003-02-27 2006-05-10 美国瓦里安澳大利亚有限公司 分光光度计
CN201051012Y (zh) * 2007-06-15 2008-04-23 杭州远方光电信息有限公司 低杂散光快速光谱仪
CN101324468A (zh) * 2007-06-15 2008-12-17 杭州远方光电信息有限公司 低杂散光快速光谱仪及其测量方法
CN102445271A (zh) * 2010-10-15 2012-05-09 致茂电子(苏州)有限公司 分光光谱式量测系统
CN102829868A (zh) * 2012-08-23 2012-12-19 中国兵器工业第二0五研究所 成像光谱仪绝对辐射定标方法
CN103018010A (zh) * 2012-11-30 2013-04-03 北京振兴计量测试研究所 一种光源光谱调制装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1771429A (zh) * 2003-02-27 2006-05-10 美国瓦里安澳大利亚有限公司 分光光度计
CN201051012Y (zh) * 2007-06-15 2008-04-23 杭州远方光电信息有限公司 低杂散光快速光谱仪
CN101324468A (zh) * 2007-06-15 2008-12-17 杭州远方光电信息有限公司 低杂散光快速光谱仪及其测量方法
CN102445271A (zh) * 2010-10-15 2012-05-09 致茂电子(苏州)有限公司 分光光谱式量测系统
CN102829868A (zh) * 2012-08-23 2012-12-19 中国兵器工业第二0五研究所 成像光谱仪绝对辐射定标方法
CN103018010A (zh) * 2012-11-30 2013-04-03 北京振兴计量测试研究所 一种光源光谱调制装置

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108535862A (zh) * 2018-03-09 2018-09-14 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种计算空间遥感相机黑斑法杂光系数的仿真建模方法
CN108535862B (zh) * 2018-03-09 2020-02-14 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种计算空间遥感相机黑斑法杂光系数的仿真建模方法
CN111537202A (zh) * 2020-05-25 2020-08-14 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种基于led的高亮度低杂散光单色可调谐光源系统
CN111929029A (zh) * 2020-07-21 2020-11-13 中国科学院国家空间科学中心 一种短波弱信号载荷集成化定标测试系统
CN111929029B (zh) * 2020-07-21 2022-07-26 中国科学院国家空间科学中心 一种短波弱信号载荷集成化定标测试系统
CN114594587A (zh) * 2020-12-07 2022-06-07 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种紫外巡天的光学成像系统
CN114594587B (zh) * 2020-12-07 2023-06-09 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种紫外巡天的光学成像系统
CN117346887A (zh) * 2023-12-04 2024-01-05 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种腔型绝对辐射计的视场外杂散光测量方法
CN117346887B (zh) * 2023-12-04 2024-02-02 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种腔型绝对辐射计的视场外杂散光测量方法
CN117664337A (zh) * 2024-02-01 2024-03-08 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种小型化宽波段红外太阳光谱遥感仪的光学结构

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