光谱成像仪综合定标源系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种既可以出射均匀白光对光谱成像仪进行光谱辐射度定标，又可出射均匀单色光进行光谱定标的综合定标源系统，实现光谱成像仪定标过程中光源的共用。本发明通过卤钨灯光源、氙灯光源和超宽带白光激光器与可调谐滤波器组合的配合和选择，实现均匀白光和均匀单色光的输入切换，满足光谱成像仪光谱辐射定标和光谱定标对不同光源的需求。
【专利说明】
光谱成像仪综合定标源系统
技术领域
[0001]本发明属于光谱及辐射测量技术领域，具体涉及一种由超宽带白光激光器、可调谐滤波器、扩束装置、齒钨灯光源、氙灯光源、电动光阑和积分球组成的光谱仪综合定标源系统。
【背景技术】
[0002]光谱成像仪是一种通过特定的设计和研制，利用光谱成像技术，可同时收集被探测目标的二维空间信息和一维光谱信息的探测器。光谱成像仪的应用以数据的定量化为基础，定标、大气订正和目标信息的定量反演是信息定量化的三个主要研究方面。
[0003]定标是光谱成像技术应用的一个重要的环节。当希望光谱成像仪输出的数值符合所观察目标的辐射特性时，就需要定标。定标的准确性直接影响到图像和光谱的质量。
[0004]实验室定标是光谱成像仪定标的基础和关键，是验证光谱成像仪各项指标(响应度、信噪比等)是否达到设计要求的首都，也是以后考察任务全过程内这些参量稳定性的初始数据，评价今后仪器是否发生衰减的依据。
[0005]光谱成像仪实验室定标包括光谱定标和光谱辐射度定标。光谱定标就是测量光谱成像仪随入射波长变化的响应，通常也称为光谱响应，其主要目的是确定探测器各像元不同光谱通道中心波长的位置、确定光谱分辨率等。光谱辐射定标是在有效测量范围内确定光谱成像仪的响应值，及输入干涉信息强度与输入光强度的比值。光谱辐射度定标是光谱成像仪准确得到地物目标辐射特征的重要保证。
[0006]光谱成像仪定标应针对全系统，对全视场和所有谱段进行重复测定，因此所选择的光源应具有稳定性高、寿命长、分布均匀等特点，在进行光谱定标时，还要求光源具有很好的单色性。因此，设计了一种由超宽带白光激光器、可调谐滤波器、扩束装置、卤钨灯光源、氣灯光源、电动光阑和积分球组成的，可作为光谱定标和光谱福射度定标均勻光源的光源系统。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是设计一种既可以出射均匀白光对光谱成像仪进行光谱辐射度定标，又可出射均匀单色光进行光谱定标的综合定标源系统，实现光谱成像仪定标过程中光源的共用。
[0008]本发明所采用的技术方案:
[0009]本发明由超宽带白光激光器、可调谐滤波器、扩束装置、卤钨灯光源、氙灯光源、电动光阑和积分球组成。
[0010]其中，由卤钨灯光源和氙灯光源组合输入光谱辐射定标所需的白光光源；超宽带白光激光器提供大功率激光用于产生单色光。
[0011]可调谐滤波器共有两套,分别为460?100nm滤波器和1000?2200nm滤波器,可根据需要定标的光谱成像仪选择其中之一。其作用为通过基于专利的可调谐滤波器技术，将入射的白光激光输出为功率稳定、波长准确、带宽较窄且可调谐光谱范围分别为460?100nm和1000?2200nm的单色激光。
[0012]扩束装置主要用于对可调谐滤波器中出射的单色激光进行扩束，以达到对积分球输出光均勻度的需求。
[0013]电动光阑通过电机驱动实现光阑孔径的连续变化，调节积分球输入光能量，进而实现输出光照度可调节功能。
【附图说明】
[0014]图光谱成像仪综合定标源示意图
【具体实施方式】
[0015]光谱成像仪综合定标源系统有两种工作模式:1.光谱辐射定标模式；2.光谱定标模式。
[0016]光谱辐射定标模式:
[0017]打开卤钨灯光源5和氙灯光源7，由光源5、7发出的光通过光光阑6、8选择后进入积分球9，在积分球内部经过反射后由出光口 10出射均匀的白光光源，用于进行光谱成像仪的光谱辐射定标。在该模式工作的过程中，可同时使用卤钨灯光源5和氙灯光源7，也可根据需要定标的光谱成像仪选择合适的光源单独使用。
[0018]光谱定标模式:
[0019]由超宽带白光激光器I出射的白光经由光纤2入射到可调谐滤波器3中，利用可调谐滤波器技术，出射波长准确的单色光，该单色光由扩束装置进行扩束后进入积分球9，在积分球内部经过反射后由出光口 10出射均匀的单色光，用于光谱成像仪的光谱定标。在该模式工作过程中，可以根据光谱成像仪的光谱范围选择合适的可调谐滤波器，同时通过调节超宽带白光激光器I的功率实现单色光辐射亮度的调节。
【主权项】
1.一种用于光谱成像仪光谱辐射定标和光谱定标的综合光源，其特征在于该综合光源可出射均匀白光进行光谱辐射度定标，又可出射均匀单色光进行光谱定标的综合光源；且该综合光源由超宽带白光激光器、可调谐滤波器、扩束装置、卤钨灯光源、氙灯光源、电动光阑和积分球组成。2.如权利要求1所述的光谱成像仪综合定标源系统，其特征在于在卤钨灯光源和氙灯光源后放置光阑，用于调节积分球出射光的辐射亮度。3.如权利要求1所述的光谱成像仪综合定标源系统，其特征在于使用超宽带白光激光器和可调谐滤波器组合，得到波长精确的单色光。
【文档编号】G01J3/10GK105890754SQ201410662386
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2014年11月19日
【发明人】韩炜, 刘昕悦, 李伟艳, 相里斌, 黄旻, 吕群波, 周锦松
【申请人】中国科学院光电研究院