中国科学院光电技术研究所，四川 成都 610209
空间光学成像系统采用薄膜主镜解决了大口径、轻量化、空间折叠展开等难题，但大口径光学透镜的成像指标要求高、空间应用环境恶劣，对透镜基底材料的性能要求严苛，其中尺寸稳定性、空间环境适应性尤为重要。本文提出在分子结构设计基础上，通过共聚合成的方法有效改性聚酰亚胺材料，通过在分子结构中同时引入刚性链和分子链间氢键作用，在保证传统聚酰亚胺高机械性能、高热稳定性的同时，改善其热尺寸稳定性、空间环境光学稳定性。所得高尺寸稳定性光学级聚酰亚胺薄膜材料综合性能良好，是优异的空间光学成像系统薄膜主镜候选材料。
光学聚酰亚胺薄膜 高尺寸稳定性 空间环境光学稳定性 optical grade polyimide high dimensional stability optical stability of space environment
中国科学院安徽光学精密机械研究所, 安徽 合肥 230031
环境的变化不但影响着现在和未来的世界,而且一直是国际科学前沿关注的热点。环境问题的解决离不开先进的监测技术和手段。环境光谱学监测技术利用光学中的吸收、发射、散射以及大气辐射传输等方法,通过建立特征因子指纹光谱数据库和定量解析算法,获取污染物的特性,可用于空气质量、固定和流动污染源的自动监测,具有实时快速、高灵敏、监测范围广等优势,是当今国际环境监测的发展方向和主导技术。目前形成了以激光雷达技术、差分光学吸收光谱学技术、可调谐二极管激光光谱学技术、傅里叶变换红外光谱学技术等为主体的一系列环境监测技术及体系。基于这些技术和体系对监测信息的获取、传输和共享,为全社会提供了基础环境信息,同时也推动了基于监测数据的环境质量评价体系的发展,为我国的环境管理提供了科学依据。
光谱学 环境光学 实时立体监测
1 中国科学院安徽光学精密机械研究所, 安徽 合肥 230031
2 中国科学技术大学, 安徽 合肥 230031
3 安徽理工大学电气与信息工程学院, 安徽 淮南 232001
针对多轴差分吸收光谱仪重建图像的时间分辨率较低的问题,将成像差分吸收光谱仪技术与非负最小二乘法相结合,提出了一种新的重建二氧化硫(SO2)气体的空间二维分布的方法。采用Savitzky-Golay滤波器对采样得到的柱浓度数据进行预处理,使用顺序坐标法进行重建,并利用克里金插值平滑重建图像。数值仿真结果表明,重建图像的接近度最低可达0.11。实验结果表明,所提方法从采集数据到完成图像重建的时间为52.37s,适用于捕捉烟羽截面的瞬态浓度,可实时重建SO2分布。
大气光学 光学遥感 环境光学 烟羽重建 顺序坐标法 成像差分吸收光谱仪
1 中国科学院安徽光学精密机械研究所环境光学与技术重点实验室, 安徽 合肥 230031
2 中国科学技术大学, 安徽 合肥 230022
基于中红外量子级联激光器(QCL)以及频分复用波长调制光谱技术,实现了NO2及NH3的高精度同时测量。对中心频率在1600.0 cm
-1及1103.4 cm
-1附近的两支QCL施加不同频率的正弦调制,利用数字锁相技术得到了测量信号在不同解调频率上的二次谐波信号。搭建了一套基于该技术的开放式空气中NO2及NH3的测量系统,多次反射池的光程为60 m。利用25 cm长的参考池进行浓度标定,发现系统在较大的浓度范围内具有优良的线性响应。两种气体的检测限均小于10
-9量级。使用系统进行了24 h的气体监测,测量结果与参考仪器的结果吻合较好。
测量 环境光学 中红外吸收光谱 频分复用波长调制 量子级联激光器
1 海军潜艇学院,山东 青岛 266000
2 中国人民解放军92763部队,辽宁 大连 116000
为实现水下对航行器光学探测，研究了水下环境光学特性测量机理，确立了海洋下行辐射、海洋上行辐射测量方法。在分析海洋下行辐射分布规律的基础上，简化了海洋下行辐射模型，建立了Janus海洋下行辐照度测量模型，设计了辐照度光学探头，确定了海洋上行辐射测量方法，并完成光学探头的响应度定标设计。分析表明，下行辐照度由标量辐照度、散射系数、体积衰减系数和漫衰减系数共同决定，均匀角分布入射辐射率，当入射角小于70°时，余弦误差小于5％，采用的Janus设计优化了海洋下行辐照度的测量。海洋下行辐射、海洋上行辐射测量方法的建立，为水下实现目标环境光学特性测量奠定了技术理论支撑。
环境光学特性 测量方法 辐照度 辐射率 environmental optical properties measuring method irradiance radiation rate
1 安徽蓝盾光电子股份有限公司, 安徽 铜陵 244000
2 中国科学院安徽光学精密机械研究所 中国科学院环境光学与技术重点实验室, 安徽 合肥 230031
介绍了一种基于BS和CS结合的架构实现环境光学监测仪器数据管理软件系统的设计,软件综合运用了.Net技术和J2ee技术完成了现场端数采模块和服务器端管理模块 两大部分的开发,运用.Net反射机制实现了松耦合热插拔的设备通讯,解决了基于环境光学监测仪器的大气污染气体在线监测系统中多种通讯方式仪器 的接入问题。数据管理软件系统实现了对区域内不同安装站点的相关设备运行质控,数据综合管理的目标,最大程度发挥了环境光学监测仪器在大气 污染气体监测和治理中的作用。
环境光学监测仪器 数采模块 热插拔 environmental optical monitoring instrument data acquisition module hot plug 大气与环境光学学报
2015, 10(6): 455
1 中国科学院安徽光学精密机械研究所 中国科学院环境光学与技术重点实验室, 安徽 合肥 230031
2 中国科技大学环境科学与光电技术学院, 安徽 合肥 230026
近年来,日新月异的激光技术促进了光谱技术的发展,以光学探测和光谱数据解析为核心的各种在线监测技 术以高灵敏度、高分辨率、高选择性、多组分以及实时等优势在环境监测领域中发挥着不可替代的作用。 着重介绍了在线监测技术在环境污染和环境安全方面的应用新进展, 并提出了我国进一步深入开展环境光 学应用科学技术研究的建议。
在线监测 环境光学 大气污染 环境安全 on-line monitoring environmental optics air pollution environmental safety
1 中国科学技术大学 光学与光学工程系, 安徽 合肥 230026
2 中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院环境光学与技术重点实验室, 安徽 合肥 230031
中国大气汞污染严重,是全球范围大气汞污染最为严重的区域之一。汞主要以单质形式长时间存在于大气中,并可进行长 距离传输。对差分吸收光谱技术(DOAS)应用于大气汞测量的可行性进行了研究。首先,通过测量不同长度的饱 和汞蒸气样品池对光谱的吸收,了解汞共振线的吸收情况;并分析了汞样气对高分辨率光谱仪的响应;最后,利用现 有仪器对大气汞吸收进行了测量,确定了主要干扰气体及大气汞测量对仪器光谱分辨率的要求,为进一步的大气汞 测量及燃煤烟气中高浓度汞测量提供了先期技术支持。
环境光学 差分吸收光谱技术 汞蒸气 燃煤烟气 environmental optics differential optical absorption spectroscopy mercury vapor flue gas
中国科学院安徽光学精密机械研究所 中国科学院环境光学与技术重点实验室, 安徽 合肥 230031
2010年广州亚运会及残运会期间利用大气细粒子谱分析仪对广州城区和 周边地区进行了大气细粒子谱的连续在线监测。研究了测量获得的粒子数浓度谱,分析了粒子数浓度的日变化特 征,并对各个模态的粒子数浓度变化分别进行了研究。结果表明大气中气溶胶粒子主要集中在较小粒径。核模态 粒子的数浓度主要受交通排放和气相成核影响,其中大学城站点呈单峰值分布,鹤山站点呈三峰值分布。爱根 核模态粒子的数浓度受人类活动和核模态粒子涨大成爱根核模态粒子的影响,大学城站点呈三峰值分布,鹤山 站点呈两峰值分布。积聚模态粒子和粗粒子模态粒子的数浓度的显著特点是白天低晚上高。鹤山监测站的粗 粒子模态粒子的数浓度谱线受海盐溅沫的影响,在夜间有一峰值。最后分析了降雨对大气细粒子的清除作用。
环境光学 数浓度 大气细粒子谱 广州亚运会 environmental optics number concentration particle size distribution Guangzhou Asian Games
