92493部队 计量测试研究所，辽宁 葫芦岛 125000
针对宽波段、高精度、大能量范围的激光能量测量需求，设计了激光能量计。利用快速响应的热电堆作为传感器，在热电堆探测面涂覆高吸收率碳纳米烯材料，实现了宽光谱吸收。采用大小2个热电堆探测器布置于能量计正反两面的方法，使能量计具有1 mJ～40 J超宽能量范围，并且具有较高的测量精度。利用有限元仿真软件建立了吸收腔热路结构的三维有限元模型,并对不同类型的激光脉冲做了加热模型模拟仿真。根据仿真结果，对探测器的线性进行了修正，从而减小了由于传感器的输出电信号与被测光信号之间的非线性所导致的测量误差。用激光能量计标准装置对能量计进行了标定实验，测量结果表明，经修正后激光能量计的测量重复性优于0.6%，线性度优于1.1%。将激光能量计溯源到国家激光能量基准，测量相对扩展不确定度达到2.5%（k=2）的优异水平。
激光能量计 热释电探测器 模拟仿真 修正系数 laser energy meter pyroelectric detector analog simulation correction coefficient
1 山西农业大学农业工程学院, 山西 太谷 030800
2 山西农业大学园艺学院, 山西 太谷 030800
土壤有机质是土壤的重要成分, 也是农作物生长的重要营养指标。 快速、 准确检测土壤有机质含量对施肥管理具有重要意义。 近年来, 近红外光谱被广泛应用于土壤有机质的快速检测, 然而土壤有机质敏感波段易受土壤水分干扰, 从而会影响到土壤有机质的预测结果。 在山西省境内采集了140个土壤样本, 采用ASD光谱仪分别获取了不同含水率(0%, 5%, 10%, 15%, 17%)土壤样本谱图曲线(350~2 500 nm)。 为了提高土壤有机质预测模型精度, 提出特征波长积分算法, 即通过特征波长处吸光度的积分值作为自变量进行建模的方法, 建立了土壤有机质预测模型及抗水分干扰修正系数模型。 结果表明: (1)使用特征波长处吸光度的积分值作为自变量建立的土壤有机质预测模型统计参数优于传统的使用特征波长处的吸光度值作为自变量的建模方法; (2)校正后的湿土光谱更加接近干土土样, 在一定程度上解决了传统水分修正系数在水分含量较高时修正效果较差的问题; (3)提高了湿土样本的预测精度, 预测相关系数(RP)提升了约0.09, 预测均方根误差(RMSEP)降低了约1.72 。 说明该方法可以有效降低水分对土壤有机质光谱的影响, 提高不同含水率土壤有机质的预测精度, 可为后续仪器开发提供理论支持。
土壤有机质 近红外光谱 积分算法 水分修正系数 Soil organic matter Near-infrared spectroscopy Integration algorithm Moisture correction coefficient
1 解放军理工大学气象海洋学院, 江苏 南京 211101
2 解放军第9587l部队, 湖南 衡阳 421002
为了提高非理想条件下气象能见度的观测精度，从大气光传输理论出发，提出了等效视感阈值和广义科西米德定律，建立了非理想条件下气象能见度观测的相对误差和修正系数计算公式，并模拟分析了非黑色目标在非水平天空背景条件下的气象能见度观测的相对误差和修正系数。结果表明：修正系数受目标反射率、背景反射率、目标与背景距离以及大气消光系数的共同影响，并呈现一定的规律性分布。为了满足观测业务的需求，非理想条件下气象能见度的观测结果需要修正，特别是当修正系数小于0.8时。
大气光学 气象能见度 等效视感阈值 广义科西米德定律 观测误差 修正系数
北京理工大学机械与车辆学院先进加工技术国防重点学科实验室, 北京 100081
目前公式法测量空气折射率大多采用Boensch等于1998年提出的改进Edlen公式，其对湿空气的修正系数是基于4个波长(644.0、508.7、480.1、467.9 nm) 并在19.6 ℃～20.1 ℃范围内测得的数据，这与当前光学精密测量多采用633 nm He-Ne激光波长且环境温度范围更大的实际情况存在矛盾，从而导致其应用时产生的误差较大。为此，提出了以相移干涉光路为基础的折射率测量实验光路，在较大温度范围内(14.6 ℃～24.0 ℃)测得了在633 nm波长下对湿空气折射率的修正系数并得到其修正公式。与文献结果比对表明其精度高于Boensch公式。该修正公式可广泛应用于633 nm激光精密测量中的空气折射率补偿。
测量 空气折射率 相移干涉 修正系数
针对激光微能量测量的问题, 提出一种激光微能量计标定新方法与装置。研究内容包括使用稳功率连续激光作为光源, 通过基于斩波的脉冲发生器组件产生微能量的脉冲激光,分别使用脉冲宽度测量组件与功率测量组件进行采集、软件分析, 计算微能量值及通过比对给出待标定能量计的修正系数,计算机自动控制。结果表明, 该方法获得的脉冲激光波形稳定, 脉冲宽度测量不确定度为0.08%, 激光功率测量不确定度为0.25%, 实现了对0.1 pJ～1 mJ的激光能量进行准确复现和传递。
斩波法 脉冲激光 微能量 修正系数 chopper method laser pulse micro energy correction coefficient
长春理工大学光电工程学院, 吉林 长春 130022
为满足现代军用综合性光学仪器一机多用的要求，研制了500～1200 nm波段宽带减反膜。采用混合H4、SiO2和MgF2三种材料制备宽带减反膜。通过实验分析了误差产生的原因，并借助膜系设计软件，对结果采用变尺度法进行模拟优化，最后在制备过程中通过改变每层的修正系数，解决了厚度误差对光谱特性的影响，最终用国产真空镀膜机制备了超宽带减反膜，在500～1200 nm波段反射率平均小于0.5%。
薄膜 宽带减反膜 光学常数 修正系数
现有的激光能量计传感器灵敏度系数都与其所处环境温度有关，在-50℃～70℃的温度范围内，灵敏度偏差较大，直接影响测量结果。为了达到消除环境温度的影响，采取在不同环境温度下对热释型能量计的灵敏度进行校准的研究方法。该校准方法与普通激光能量计的校准方法的不同之处在于对热释电型能量计进行校准时，温度由室温扩展到-50℃～70℃的温度范围。利用环境试验箱，每隔10℃固定一个温度点，进行激光能量的测量实验，得到各个温度点所对应的灵敏度修正系数，再借助最小二乘法建立起各个温度点上能量计灵敏度系数同环境温度的函数关系，从而实现了-50℃～70℃的温度范围内激光能量的准确计量。研制能直接工作于非常规工作环境下的热释电型激光能量计，对解决激光能量测量的外场需求有一定现实意义。
非标准环境 热释型激光能量计 温度修正系数 能量测量 non-regular environment pyroelectric laser energy meter temperature correction coefficient energy measurement
中国科学院环境光学与技术重点实验室, 中国科学院安徽光学精密机械研究所, 安徽 合肥230031
HCl是非常重要的化工原料, 而且具有很强的腐蚀性和毒性, 对其实现在线监测不但对工业生产工艺的优化会起到重要作用, 也能有效的为环境污染提供必要的参照和数据。 可调谐半导体激光吸收光谱技术(tunable diode laser absorption spectroscopy, TDLAS)具有高灵敏、 高选择性、 快速响应等特点, 该技术利用了半导体激光器的可调谐和窄线宽特性, 通过选择待测气体的某条吸收线可排除其他气体的干扰可实现待测气体浓度的快速在线检测。 介绍基于TDLAS的HCl气体检测的系统及实验, 重点研究了温度对HCl测量的影响及其温度补偿方法, 得出了一个经验公式。 最后的实验结果验证了经验公式的合理性, 进一步提高了TDLAS传感器在工业高温环境下测量气体浓度的准确性和可行性。
在线监测HCl浓度 HCl浓度的温度修正系数 TDLAS TDLAS Industrial process control HCL concentration online monitoring Temperature correction coefficient of HCL concentr 光谱学与光谱分析
2010, 30(5): 1352
西安理工大学自动化与信息工程学院, 西安 710048
根据雾滴的尺寸分布模型及辐射雾和平流雾含水量与能见度的经验关系,运用Mie理论及其Van de Hulst近似计算了衰减效率因子, 并结合Deirmendjian对其进行修正,详细分析了激光在雾中的衰减计算公式。 在考虑前向散射时进一步结合Adarsh Deepak和O.H.Vanghan提出的前向修正系数, 得出前向散射修正后的衰减公式, 分析了雾的前向散射对激光传输的影响。 最后将修正后的衰减与常用经验衰减模式相比较, 表明前向散射修正后雾对激光的衰减更加接近实际工程应用。
激光 雾 衰减 前向修正系数 laser fog attenuation forward scattering rectified coefficient
浙江大学现代光学仪器国家重点实验室,浙江,杭州,310027
叙述了LED光度测量校准的色修正系数的定义及其计算过程,利用实验室自己开发的测试系统对V(λ)修正后的硅光电二极管探测器和不同的LED光源进行了实际测试,得到了详实的数据,并从数据中得到了一些有用的结论.
色修正系数 发光二极管 光度 色度
