1 河南理工大学测绘与国土信息工程学院, 河南 焦作 454000
2 中国矿业大学环境与测绘学院, 江苏 徐州 221116
3 安徽师范大学地理与旅游学院, 安徽 芜湖 241000
山区复杂的地形特征会导致地表反射率估算误差增加，降低地气解耦精度，进而影响气溶胶反演精度。当前应用较广泛的反演方法有基于波段关系估算地表反射的暗目标算法 (DT)、基于区域地表反射率库的深蓝算法 (DB) 和基于双向反射分布函数 (BRDF)、双向偏振分布函数 (BPDF) 模型估算地表反射率的GRASP (Generalized retrieval of atmosphere and surface properties) 算法。为探究适合山区气溶胶遥感的地气解耦方法，利用地面气溶胶自动观测网 (AERONET) 气溶胶产品 (AOD_A) 对比分析了2005年至2013年间POLDER-3 (Polarization and directionality of the earth's reflectances) 的GRASP气溶胶产品 (AOD_G)、中等分辨率成像光谱仪 (MODIS) 的DT气溶胶产品 (AOD_DT) 和DB气溶胶产品 (AOD_DB) 在中国区域的精度。结果显示，非山区站点处AOD_G与AOD_A整体相关性最高 (R = 0.921)，AOD_DT和AOD_DB总体精度差异不大，但山区AOD_G高于期望误差的比例达79.87%，AOD_DT和AOD_DB高估程度分别增加了近30%和20%。在河北兴隆和兰州大学半干旱气候与环境观测站 (SACOL) 两个山区站点分季节验证显示，植被覆盖度低的秋冬季节三种卫星产品精度均存在下降趋势，表明除去地表植被对反射率的影响后，山区地形影响了地气解耦精度。进一步分析显示，山区起伏地形对基于BRDF、BPDF模型的地气解耦方法影响较大；在山区等起伏地表上空，多角度观测的地表波段关系更有利于精确估算地表反射，而在城区BRDF、BPDF模型与波段关系估算地表反射的误差水平接近。研究结果为进一步优化多角度观测 (如高分五号DPC) 的山区气溶胶反演算法提供了新的方向。
山区 多角度偏振 气溶胶光学厚度 地气解耦 mountainous areas multi-angle polarization aerosol optical depth land-atmospheric decoupling 大气与环境光学学报
2023, 18(4): 339
1 中国科学院西安光学精密机械研究所 瞬态光学与光子技术国家重点实验室, 西安 710119
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 西安交通大学 电子与信息工程学院, 西安 710049
4 西安交通大学 理学院, 西安 710049
针对空间粒子环境对X射线通信系统的影响, 分析了空间带电粒子, 尤其是高能电子与X射线通信的收发天线--多层嵌套式X射线聚焦光学相互作用产生荧光X射线的过程；使用蒙特卡洛软件MCNP仿真了电子与聚焦光学相互作用, 产生荧光X射线光子的量子效率；建立了电子枪与多层嵌套式X射线聚焦光学相互作用的数学模型并搭建相关实验平台, 使用具有高能量分辨率的硅漂移探测器实测了荧光X射线的数量和能量分布, 计算了荧光X射线光子对X射线通信系统信噪比的影响.实验与计算结果表明: 在入射电子流量为1×108 cps/cm2/s量级, 能量1~20 keV时, X射线通信系统的信噪比优于15.1 dB.多层嵌套式X聚焦光学可以有效地滤除空间电子对X射线通信的干扰, 提高信号增益.
X射线通信 聚焦光学 信噪比 电子枪 荧光谱线 X-ray communication Focusing optics Signal to noise ratio Electron gun Fluoresycence 光子学报
2017, 46(11): 1106002
1 中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室， 陕西 西安 710119
2 中国科学院大学， 北京 100049
楔条形位敏阳极属于电荷分割型阳极，其在光子计数成像探测器中的作用是对光子事件进行位置解码，阳极性能参数对探测器的成像性能有重要影响。对楔条形位敏阳极的极间电容进行研究，通过理论模型得到了阳极极间电容的计算表达式；设计并制作了不同参数的阳极面板，测试分析了阳极周期长度、绝缘沟道宽度、阳极收集面积和衬底材料等因素与阳极极间电容间的关系。阳极极间电容测试结果与理论计算值相符，极间电容计算值与测试值之间的偏差在10%以内。
探测器 光子计数成像 楔条形阳极 极间电容 空间分辨率
1 中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光子学与光子技术国家重点实验室, 陕西 西安 710119
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 地理信息工程国家重点实验室, 陕西 西安 710054
针对X射线脉冲星导航与X射线空间通信的需求，对多层嵌套式X射线聚焦光学器件进行研制与实验标定。根据掠入射原理，对聚焦透镜进行理论设计，确定聚焦透镜的关键参数。讨论聚焦透镜的材料、镀膜等研制工艺。分别在可见光与X射线条件下测试了聚焦透镜的性能参数。结果表明测得可见光焦斑直径为14 mm，X射线焦斑直径为20 mm，在10 m真空管道中测得光子能量为1.5 keV时聚焦效率为30.2%，有效面积为2400 mm2。
X射线光学 X射线聚焦光学器件 X射线掠入射 X射线脉冲星导航 有效面积 聚焦效率
1 中国科学院西安光学精密机械研究所，西安 710119
2 西安交通大学研究生院，西安 710119
3 中国科学院国家空间科学中心，北京 100190
研制一种用于热离子、紫外、X射线等多种目标源的成像探测器.该探测器输出为一张目标源的灰度图像，该图像的灰度等级及其分布对应目标源的强度分布，图像的灰度分布均匀性对应目标源的束流均匀性.以紫外光源作为目标源对探测器的性能参量进行实验测试，实验结果表明该探测器的空间分辨率优于120 μm，输出均匀性优于97%，输入输出正比性误差小于±4%.
成像探测器 热离子 紫外 灰度分析 均匀度 Imaging detector Thermionic Ultraviolet Gradation analysis Uniformity
1 中国科学院西安光学精密机械研究所 瞬态光学与光子技术国家重点实验室，西安 710119
2 中国科学院大学，北京 100049
采用电子光学软件设计模拟了一种长焦距多聚焦级的电子枪结构.利用电子透镜原理分析多聚焦极电子枪的电子束斑产生，依据不同栅控电压，分析零场模式、拒斥场模式和肖特基场模式3种阴极电子发射方式下电子聚焦情况.模拟结果表明：拒斥场模式和肖特基场模式对电子束流密度分别有减弱和增强的作用；当聚焦极电压比U1∶U2∶U3∶U4∶U5=5∶8∶15∶70∶100时，能量为30 keV的电子束焦斑最小，在10 m处焦斑大小为160 mm.
空间环境 电子光学 电子光学软件 多级聚焦 栅控电子模拟源 Space enviroment Electron optics Computer simulation technology Multiple focus system Grid-controlelectron gun
1 中国科学院半导体研究所材料重点实验室, 北京 100086
2 中国科学院福建物质结构研究所, 福建 350002
采用多量子阱掩埋条形(BRS)增益芯片和拉锥光纤布拉格光栅(FBG)，制作了1.5 μm 波段FBG 外腔式窄线宽半导体激光器。封装后器件实现了全电流范围内稳定单模窄线宽激光输出。30~250 mA 驱动电流下线宽小于15.48 kHz，实测最小线宽为6.42 kHz，频率稳定度为7.2×10-8/s，边模抑制比大于40 dB，最大出纤功率大于10 mW。这种集成窄线宽激光器性能优异，且制作成本低，工艺简单，适于批量生产，可应用于400 Gb/s相干通信系统的发射源与接收机本振源。
激光器 半导体激光器 相干通信 集成光学器件 光纤布拉格光栅
武汉光电国家实验室华中科技大学光电子科学与工程学院, 湖北 武汉 430074
谐振腔能以较低的输入功率获得较高的非线性转换效率,其代价是带宽方面的限制,围绕微环谐振腔实现倍频效应中影响转换效率的因素,分析了耦合系数、折射率变化、相位失配等对转换带宽的影响,讨论了基于AlGaAs的人工双折射微环谐振腔实现基频光波波长为1 840 nm时倍频效应的转换带宽。
文字间用 号隔开空半格微环谐振腔 准相位匹配 倍频 转换带宽 micro-ring resonator quasi-phase-matching second harmonic generation conversion bandwidth
1 西北大学 物理学系，陕西 西安 710069
2 山西大同大学 物理与电子科学学院，山西 大同 037009
为了进一步扩充光纤的通信容量，采用了一种利用体全息技术制作波分复用器件的新方法，使其对多波长光能够有效分离，并且对其一些特性进行了研究。在(10×10×10)mm3的双掺杂铌酸锂(掺Fe，Zn)晶体中写入多重体全息光栅，使其对相同方向入射的多波长光进行有效的分离，并且通过理论和实验相结合的方法，对在双掺杂铌酸锂晶体中的波分解复用的一些特性进行研究。实验结果很好地证明了上述方法的可行性，实现了多通道波长解复用，并且得到其一些优点。
多重体光栅 波分复用器 光折变效应 multiple volume grating wavelength-division multiplexer photorefractive effect
为了解决散斑干涉计量中亚波长位移测量的困难，相移技术被广泛使用，但相移技术有其固有缺点，应用非常麻烦。这里提出一种不同于已往相移技术的全新微小位移测量方法。即把灰度等级法和散斑干涉计量相结合以实现对亚波长位移或变形的测量。克服了散斑干涉计量中变形或位移小于半个波长不产生完整条纹时计量困难的缺点，论述了其测量原理并进行了实验。实验结果很好地证明了上述方法的可行性。为精密散斑干涉计量提供了一种更简单有效的方法。
散斑干涉 灰度等级 纳米级位移 Savitzky－Golay滤波器 speckle interference gray level nanometer deformation Savitzky-Golay filter
