新疆大学物理科学与技术学院, 新疆固态物理与器件重点实验室, 新疆 乌鲁木齐 830017
激发射泵浦激发Na2至Na2(ν″=30, J″=11)和Na2(ν″=45, J″=11)。 Na2(ν″)与CO2碰撞, 研究了CO2(0000)的全态可分辨转动分布及不同的Na2振动能对碰撞猝灭动力学的影响。 光学吸收法测量Na2(ν″)与CO2碰撞后的弛豫过程, 在一次碰撞的条件下, 确定了ν″, ν″-1及ν″-2各振动能级上的转动态分布, 而高于ν″的振动能级没有观察到, 从而得到碰撞过程中Na2转动能的改变。 在碰撞发生1 μs后, 测量CO2低J态的瞬时线轮廓, 利用双Guass函数拟合, 得到两个Doppler增宽轮廓, 一个是存在于J态粒子的Doppler半宽, 一个是被碰撞出J态粒子的Doppler半宽。 从存在于J态的Doppler半宽, 得到在Na2(ν″)/CO2碰撞中质心平移速度, 从而确定平均平移能的增加〈ΔErel〉。 Na2(ν″)振动能的增加与CO2平动能的增加有很大关系, Na2振动能增加35%, 而平动能增加56%。 从CO2的其他转动态碰到J态的出现速率系数kJapp由测量碰撞前和碰撞1 μs后的泛频激光感应荧光强度得到总的出现速度系数kapp=ΣJkJapp=(6.6±1.5)×10-10cm3·molecule-1·s-1［对Na2(ν″=30)］和(5.9±1.3)×10-10 cm3·molecule-1·s-1［对Na2(ν″=45)］。 因此Na2(ν″)/CO2的碰撞频率对Na2的振动能不是很敏感的。 取kapp作为参考速率系数, 得到了全部能量转移概率分布P(ΔE), 这里的ΔE包括了CO2转动能和平动能的变化以及Na2转动能的变化, 对于Na2分子振动能的较小增加, 会引起P(ΔE)曲线的迅速增宽, 在ΔE＞500 cm-1以后, Na2(ν″=30)/CO2的P(ΔE)曲线移到了Na2(ν″=45)/CO2的P(ΔE)曲线的下面。 P(ΔE)对ΔE在0～3 000 cm-1之间的数值积分给出〈ΔE〉trans=590 cm-1［对Na2(ν″=30)］, 而对Na2(ν″=45)则给出〈ΔE〉trans=880 cm-1。
碰撞能量转移 激光诱导荧光 瞬时线轮廓 速率系数 能量增加分布函数 Na2高振动激发态 Collisional energy transfer Laser induced fluorescence Transient line profile Rate contant Energy gain distribution function High vibrationally excited Na2 CO2 CO2 光谱学与光谱分析
2023, 43(6): 1760
1 中国科学院安徽光学精密机械研究所 通用光学定标与表征技术重点实验室, 安徽 合肥 230031
2 上海卫星工程研究所, 上海 200240
为了实际测量、验证光学遥感卫星的杂散光抑制能力, 分析某些特殊卫星的成像轨道和时间特点, 研制了一套基于7维大型机器人的光学遥感卫星杂散光扫描测试系统。根据卫星全年太阳照明几何条件, 通过建立的光束扫描子系统各机构的控制方程构建照明光束的扫描位置、方位角(-90°~+90°)和俯仰角(-29°~+42.5°), 精度分别达到10 mm、0.2°和0.1°。消光子系统采用反射率低于1.5%(400~1 600 nm)的材料和大消光比结构, 极黑目标模拟器消光比可达9.9×10-7。研制的光学遥感卫星杂散光扫描测试系统能够满足目前大部分光学遥感相机的杂散光测试、分析和验证要求。
杂散光 光学相机 太阳模拟器 机器人 暗室 stray light optical camera solar simulator robot dark room 红外与激光工程
2017, 46(9): 0913001
1 中国科学院安徽光学精密机械研究所通用光学定标与表征技术重点实验室, 安徽 合肥 230031
2 中国科学技术大学, 安徽 合肥 230031
3 上海卫星工程研究所, 上海 20024
4 上海卫星工程研究所, 上海 200240
为模拟大面积空间太阳光辐照环境, 提出一种新型投影式太阳模拟系统设计方法。根据光学扩展量理论分析系统的能量传递过程, 采用4个短弧氙灯阵列作为光源, 设计物方远心投影系统以实现大面积均匀照明。通过Zemax软件模拟仿真及实际系统测量来验证系统设计的合理性。实验结果表明: 太阳模拟器的有效辐照面尺寸为1000 mm×1000 mm, 辐照度可达1263 W/m2, 且辐照面不均匀度优于±4.82%。该研究可为卫星载荷的空间环境实验提供准确可靠的太阳光辐照, 弥补传统大型太阳模拟器体积大、造价高的局限。
光学设计 太阳模拟器 投影系统 大面积 均匀性
1 中国科学院 安徽光学精密机械研究所 通用光学定标与表征技术重点实验室, 安徽 合肥 230031
2 中国科学院 合肥物质科学研究院, 安徽 合肥 230031
3 上海卫星工程研究所, 上海 200240
为了模拟卫星在轨全年的太阳辐照情况, 检验、优化整星的杂散光抑制能力, 分析了光学载荷的在轨成像条件, 设计了一种基于7维扫描镜+2维折反镜+1维被测样件共计10维运动机构的扫描式氙灯太阳模拟器, 并建立了它们关于照明姿态和位置的控制方程, 完成了被测样件的空间环境模拟照明。实验表明, 对1 700 mm×2 700 mm的被测样件可实现方位角为-90°~+90°、俯仰角为-29°~+42.5°的模拟照明, 角精度分别可达0.2°和0.1°, 位置精度优于10 mm。该扫描式太阳模拟器可较精确地为部分卫星提供全年太阳照明空间环境模拟实验。
扫描太阳模拟器 杂散光测试 氙灯 扫描系统 scanning solar simulator stray light measurement xenon lamp scanning system
为了测算中分辨率光谱成像仪在轨调制传递函数(MTF)，提出了一种基于图像中非理想阶跃目标的处理方法。利用仅一侧具有较好均匀性的目标，在线扩散函数(LSF)的对称性假设下，实施基于阶跃响应思想的测算方法。与传统的阶跃边缘法相比，该方法得到的结果与中分辨率光谱成像仪获得的结果一致。将其应用在中分辨率光谱成像仪的指标考核中，得到的半峰全宽(FWHM)与传统处理方法仅相差0.03 pixel，奈奎斯特频率处的MTF值也仅相差0.02，验证了本文方法的有效性。该方法所利用的目标在中分辨率光谱成像仪遥感图像中极为常见，因而普适性更好。
遥感 光学遥感 调制传递函数 阶跃响应 中分辨率光谱成像仪
1 上海卫星工程研究所, 上海 200240
2 中国科学院上海技术物理研究所, 上海 200083
对某遥感卫星红外扫描成像仪45°旋转扫描镜多元并扫成像中产生的图像像旋现象进行了分析, 构建了图像校正模型。阐述了像旋产生的机理及图像校正方法。通过对遥感图像的仿真分析, 初步验证了地面软件消像旋方案的正确性与可行性。
红外扫描成像仪 45°旋转扫描镜 多元并扫 像旋 图像校正 infrared scanning imager 45 degree rotary scanning mirror multi-parallel scanning image rotation image correction
