CN206410852U - 一种偏振辐射定标装置 - Google Patents
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Abstract
本专利公开了一种偏振辐射定标装置。装置包括：离轴反射式平行光管、高亮度积分球、标准偏振器、内调焦准直望远镜、被测仪器安装支架、偏振光计量仪、数显万能转台。该装置是采用高亮度积分球与标准偏振器组合构成偏振光源，被测仪器通过安装支架安装在数显万能转台上，可调节被测仪器所接收的入射光角度。偏振光计量仪也安装于数显万能转台上，可测量偏振光的斯托克斯参量[S0,S1,S2,S3]及偏振度。本专利装置能够测量偏振探测仪器的偏振定标响应关系，其优点如下：所采用辐射源的辐射稳定性优于0.2％，偏振态调节范围大(偏振度0～1，偏振角0°～360°)，所标定的偏振测量精度结果优于1％。
Description
技术领域
本专利涉及空间遥感技术、辐射定标技术，具体指一种使用于空间遥感仪器的地面偏振辐射定标试验装置，可应用于测量与确定偏振探测仪器、辐射探测仪器的偏振光参量与响应值之间的关系，具有光强稳定均匀、偏振态调节范围大(偏振度0～1，偏振角0°～360°)、测量精度高(优于1％)等优点。
背景技术
空间定量遥感仪器在应用之前，需要预先在地面完成定标试验，确定输入物理量与仪器测量响应值之间的关系。对于空间偏振探测仪器，要完成偏振辐射定标试验，确立入射偏振光Stokes参量与仪器响应值的关系，从而在应用时才能够依据测量值来得到入射偏振光的Stokes参量。
目前，关于偏振辐射的计量方面尚缺乏有关国家标准，如何构造标准偏振辐射源、如何传递偏振辐射标准尚属研究空白。
作为空间偏振探测仪器研制的领先国家，法国空间研究中心CNES在研制空间偏振探测仪器POLDER的过程中，进行了偏振辐射定标试验的研究。主要定标试验设备有：积分球、偏振系统和参考辐射计。其中关键的偏振系统用来产生不同偏振度和偏振角的偏振光，其主要构成部件是相互平行的两块玻璃板，可沿两个轴向调节旋转角度，沿一个轴向旋转可调节偏振度(0～0.5)，沿另一个轴向旋转可调节偏振角。该方法的优点是偏振度和偏振角调节方便，缺点是受玻璃板旋转角度限制、难以获得高偏振度偏振光，另外光线经过两块玻璃板折射和反射后、影响定标精度。
发明内容
本专利装置的目的是测量偏振探测仪器的偏振定标响应关系，解决偏振辐射源缺乏、无法进行偏振定标测量的问题。
该装置包括：离轴反射式平行光管1、光学隔振平台2、高亮度积分球3、标准偏振器4、内调焦准直望远镜5、安装支架6、偏振光计量仪7、数显万能转台8，其特征在于：
离轴反射式平行光管1用螺钉固定在光学隔振平台2上；所述的标准偏振器4安装在高亮度积分球3出光窗口，所述的安装支架6安装在数显万能转台8上，安装支架6具有0°、90°、±45°安装方式，数显万能转台8水平调节角度为0°～360°，偏振光计量仪7安装于数显万能转台8上，接收从标准偏振器4发出的标准偏振光；所述的离轴反射式平行光管1、高亮度积分球3、偏振光计量仪7的光轴对齐。
一种基于权利1所述的偏振辐射定标装置的测量数据处理方法，其特征在于，方法步骤如下：
1)高亮度积分球3与标准偏振器4配合产生标准偏振光。设置高亮度积分球3和标准偏振器4的状态，使得偏振光状态偏振度和偏振角确定；
2)被测仪器接收这种偏振光，产生一定的输出，对应一定的光强信号[I1、I2、I3]；
3)偏振光计量仪7同样接收步骤1产生的偏振光，得到偏振光的斯托克斯参数[S0、S1、S2]；
4)调整标准偏振器4的角度，重复步骤1)～3)，得到不同偏振状态的[I1、I2、I3]与对应的[S0、S1、S2]，从而建立两组变量之间的关系：
偏振辐射定标试验结果表明，该专利装置可测量偏振探测仪器对线偏振光的响应方程，与理论上的椭圆响应模型一致。经检验，辐射源的辐射稳定性优于0.2％，偏振度调节范围0～1，偏振角调节范围0°～360°，所标定的偏振测量精度结果优于1％。
附图说明
图1偏振辐射定标试验装置
图2偏振光计量曲线，图2(a)、图2(b)分别为偏振光Stokes参量S1、S2与偏振角的关系曲线
图3被测量仪器的偏振测量曲线，图3(a)、图3(b)、图3(c)分别为透射光强I1、I2、I3与偏振角的关系曲线
图4被测量仪器的偏振响应曲线，图4(a)、图4(b)、图4(c)分别为偏振光Stokes参量S1与透射光强I1、I2、I3的关系曲线
具体实施方式
本专利装置的测量试验方法是：
离轴反射式平行光管1安放在光学隔振平台2上，配合使用内调焦准直望远镜5，用于检验平行光管入射光与被测仪器光轴之间的准直性。
高亮度积分球3与标准偏振器4配合产生标准偏振光。被测仪器接收这种偏振光，被测仪器通过安装支架6安装于数显万能转台8上，这样可调节被测仪器接收的入射光角度。
偏振光计量仪7安装于数显万能转台8上，同样接收标准偏振光，可测量偏振光的Stokes参量[S0,S1,S2,S3]及偏振度。
通过上述测量，就建立了被测仪器的偏振定标响应关系。
本专利的主要测量设备及其参数如下：
高亮度积分球3：安装16只进口高稳定度溴钨灯，适用光谱波段400nm～2000nm，出射光稳定性偏差<0.2％(2小时内)。
标准偏振器4：合作研制，有效面积25mm×25mm，中心波长670nm，偏振度规格0.1～0.99，可调节角度0°～360°。
偏振光计量仪7：进口偏振测量仪器，波长范围500～910nm，重复精度(Repeatability)≤0.5％，准确度(Accuracy)≤±0.5％。
被测仪器安装支架6：自行设计加工，具有0°、90°、±45°等安装方式。
Claims (1)
1.一种偏振辐射定标装置，包括离轴反射式平行光管(1)、光学隔振平台(2)、高亮度积分球(3)、标准偏振器(4)、内调焦准直望远镜(5)、安装支架(6)、偏振光计量仪(7)、数显万能转台(8)，其特征在于：
离轴反射式平行光管(1)用螺钉固定在光学隔振平台(2)上；所述的标准偏振器(4)安装在高亮度积分球(3)出光窗口，所述的安装支架(6)安装在数显万能转台(8)上，安装支架(6)具有0°、90°、±45°安装方式，数显万能转台(8)水平调节角度为0°～360°，偏振光计量仪(7)安装于数显万能转台(8)上，接收从标准偏振器(4)发出的标准偏振光；所述的离轴反射式平行光管(1)、高亮度积分球(3)、偏振光计量仪(7)的光轴对齐。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720063479.2U CN206410852U (zh) | 2017-01-19 | 2017-01-19 | 一种偏振辐射定标装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720063479.2U CN206410852U (zh) | 2017-01-19 | 2017-01-19 | 一种偏振辐射定标装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN206410852U true CN206410852U (zh) | 2017-08-15 |
Family
ID=59555836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201720063479.2U Active CN206410852U (zh) | 2017-01-19 | 2017-01-19 | 一种偏振辐射定标装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN206410852U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106706273A (zh) * | 2017-01-19 | 2017-05-24 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 一种偏振辐射定标装置及其实现方法 |
| CN107764520A (zh) * | 2017-10-30 | 2018-03-06 | 西安应用光学研究所 | 光学镜头残余偏振测试装置 |
-
2017
- 2017-01-19 CN CN201720063479.2U patent/CN206410852U/zh active Active
Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN106706273A (zh) * | 2017-01-19 | 2017-05-24 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 一种偏振辐射定标装置及其实现方法 |
| CN107764520A (zh) * | 2017-10-30 | 2018-03-06 | 西安应用光学研究所 | 光学镜头残余偏振测试装置 |
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