红外与激光工程
2024, 53(1): 20230364
1 电子科技大学 光电信息学院，成都 610054
2 中国科学院光电技术研究所，成都 610209
针对使用阈值方法反演云相态存在的不足，本文提出了一种基于Self-Organizing Feature Map(SOFM)神经网络的云相态反演方法。采用覆盖中国地域的FengYun-3A/Visible and InfRared Radiometer(FY-3A/VIRR)多光谱图像开展了云相态反演实验。实验结果表明：SOFM 神经网络方法与K-means 方法的结果具有较好的一致性，且SOFM神经网络方法反演云相态的准确性优于FY-3A 业务产品。此外，SOFM 神经网络方法反演云相态所需时间仅为FY-3A 业务产品的约1/3。
人工神经网络 云相态 阈值方法 业务产品 artificial neural network FY-3A/VIRR FY-3A/VIRR cloud phase threshold method operational product
1 内蒙古大学 物理科学与技术学院,内蒙古 呼和浩特 010021
2 内蒙古大学 鄂尔多斯学院,内蒙古 鄂尔多斯 017000
针对当前**红外成像仪器小型化及宽温度适应性的需要,采用光学被动式无热化方法对8～12 μm波段设计了一款镜头。该镜头F数为1、焦距为40 mm、视场为16.8°、温度适应范围为-40~65 ℃。设计结果显示,在要求的温度范围内,系统无需调焦,像质接近衍射极限,达到无热化的性能要求。
红外光学系统 无热化 大相对孔径 the infrared optical system athermalization large relative aperture
电子科技大学 光电信息学院, 四川 成都 610054
针对目前的非局地热力学平衡(NLTE) 大气辐射传输模型计算速度慢的不足,引入了计算速度快、计算精 度较高的带模式算法,并建立了大气的NLTE临边辐射快速计算模型。首先基于分子上下能级布居计算了 大气振动温度廓线。然后依据大气的动力学温度、振动温度与配分函数计算了偏离系数和吸收截 面因子。最后提出了半球累加方法解算NLTE临边辐射传输方程。计算分析了1976 U.S.大气模式下 的大气振动温度与吸收截面因子廓线,并给出了典型切向高度时CO2 15 μm波段在白天的临边辐射 亮度。通过基于逐线积分算法的SHARC模型,验证了本模型计算结果的正确性。本模型进行一次NLTE辐 射计算仅需耗费数秒,且具有理想的光谱分辨率(1 cm-1)。
非局地热力学平衡 振动温度 偏离系数 吸收截面因子 临边辐射 non-local thermodynamic equilibrium vibrational temperature departure coefficient absorption cross section factor limb radiation
傅里叶望远术是一种主动式的高分辨率成像技术，它使用激光发射阵列产生的干涉条纹场去照射目标，然后用探测器接收回波信号，再对回波信号作相应处理重构出目标图像。在实验室验证实验中，抽取目标频谱的干涉条纹不是由发射阵列产生的，而是通过改变光束位置的方式获得。对直线干涉条纹抽取目标频谱的原理进行了论述，并提出了一种新的光束移动方式。在抽取的目标频谱阵列、实验仪器的要求和还原目标频谱的迭代方式这三个方面与现有的两种光束移动方式进行对比，结果显示：这种新的光束移动方式降低了对试验设备的要求和简化还原目标频谱的迭代算法，为确定验证实验中的光束移动方式和后续的数据处理提供了参考依据。
傅里叶望远术 频谱抽取 相位闭合 迭代算法 Fourier telescopy spectrum extraction phase closure iteration algorithm
中山大学光电材料与技术国家重点实验室, 广州 510275
提出了一种实现大行程飞秒激光脉冲对相位控制的方法。其设计思想是：在迈克耳孙干涉仪中,利用改变激光偏振态的方法改变输出两光束的光程差因子。在对He-Ne激光输出的两束光实现相位锁定的基础上,进而提出了一种可对于超短激光双脉冲相对相位差实现超大行程控制的方法。对He-Ne激光的动态相位锁定、以及飞秒激光脉冲对的相对相位差控制分别作了实验验证。对He-Ne激光的静态相位锁定结果表明干涉仪两臂光程差可以控制在纳米精度;而飞秒激光脉冲测量自相关曲线与理论拟合结果非常接近,经傅里叶变换可得到较好的单峰谱图。该系统能够在实验范围中几乎无行程限制地实现飞秒激光脉冲对的相对相位动态稳定控制。
超快光学 超快光谱学 相位控制 反馈控制
