红外傅里叶变换成像光谱仪关键参数测试

李建华; 薛峰; 薛莲; 李志峰; 刘佳琪

doi:10.3788/OPE.20152313.0190

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红外傅里叶变换成像光谱仪关键参数测试

更新时间：2020-08-13

- 红外傅里叶变换成像光谱仪关键参数测试
- Performance test of Fourier transform infrared imaging spectrometer
- 光学精密工程 2015年23卷第10z期页码：191-197
- 作者机构：
  
  试验物理与计算数学国家级重点实验室北京,100076
- 作者简介：
  
  [ "李建华(1985-),男,重庆大足人,博士,工程师,2006年、2008年于哈尔滨工业大学分别获得学士、硕士学位,2013年于清华大学获得博士学位,主要从事红外目标特性测量、红外探测等技术的研究。E-mail:lijh14@163.com" ]
  [ "薛峰(1982-),男,山东德州人,博士,工程师,2005年、2007年于哈尔滨工业大学分别获得学士、硕士学位,2013年于香港中文大学获得博士学位,主要从事反卷积去图像模糊算法等技术的研究。E-mail:18910571983@163.com" ]
  [ "薛莲(1980-),女,河南洛阳人,硕士,高级工程师,2002年于国防科技大学获得学士学位,2008年于北京航天长征飞行器研究所获得硕士学位,主要从事红外目标特性测量、光电对抗半实物仿真等方面的研究。E-mail:casc_xuelian@163.com" ]
  [ "李志峰(1975-),男,河北人,硕士,高级工程师,1998年、2001年于长春光学精密机械学院分别获得学士、硕士学位,主要研究方向为光电对抗、红外探测、星敏感器等。E-mail:zhifengli@263.net" ]
  [ "刘佳琪(1972-),男,湖南岳阳人,博士,研究员,1986年于国防科技大学获得学士学位,2002年于北京航天长征飞行器研究所获得硕士学位,2007年于北京航空航天大学获得博士学位,主要研究方向为飞行器设计。E-mail:ljq006@vip.sina.com" ]
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金青年基金资助项目(No.61401013)()
- DOI：10.3788/OPE.20152313.0190
  中图分类号： TH744.1
- 收稿日期：2015-06-11，
  
  修回日期：2015-06-30，
  
  纸质出版日期：2015-11-14
- 稿件说明：
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李建华, 薛峰, 薛莲等. 红外傅里叶变换成像光谱仪关键参数测试[J]. 光学精密工程, 2015,23(10z): 191-197

LI Jian-hua, XUE Feng, XUE Lian etc. Performance test of Fourier transform infrared imaging spectrometer[J]. Editorial Office of Optics and Precision Engineering, 2015,23(10z): 191-197
李建华, 薛峰, 薛莲等. 红外傅里叶变换成像光谱仪关键参数测试[J]. 光学精密工程, 2015,23(10z): 191-197 DOI： 10.3788/OPE.20152313.0190.

LI Jian-hua, XUE Feng, XUE Lian etc. Performance test of Fourier transform infrared imaging spectrometer[J]. Editorial Office of Optics and Precision Engineering, 2015,23(10z): 191-197 DOI： 10.3788/OPE.20152313.0190.

摘要

研究了成像光谱仪的关键参数的测试。介绍了关键指标噪声等效光谱辐亮度(NESR)的物理意义

计算模型、测试原理及数据处理方法。采用标定过的黑体作为辐射源对中波及长波红外傅里叶成像光谱仪进行了实验测试

测试内容包括NESR、测温精度及光谱误差。测试结果显示: 长波成像光谱仪的NESR在10 μm处的均值为21.4 nW/(cm

·sr·cm

-1

)

中波下的NESR在4.6 μm处的均值为4.6 nW/(cm

·sr·cm

-1

)

长波成像时光谱仪在整个光谱范围内的测温精度小于0.4 K

中波成像时其测温精度小于2 K

光谱误差均小于光谱分辨率的一半。另外

所有被测指标参数均在标称值以内

说明了测试方法的可行性。提出的测试方法对成像光谱仪的定期测试有参考意义。

Abstract

The paper researches the measurement methods of key parameters of Fourier transform imaging spectrometers. Firstly

the physical meaning of the key parameter Noise Equivalent Spectral Radiance(NESR) was introduced and corresponding calculation model

test principle and data processing method were given. Then

a calibrated black body was used as radiation source

the performance parameters of Fourier transform imaging spectrometer for mid-wavelength and long-wavelength were tested experimentally

including the NESR

radiometric accuracy and spectral errors. Test results show that the average NESRs of infrared imaging spectrometer for long-wavelength at 10 μm is 21.4 nW/(cm

·sr·cm

-1

) and that for mid-wavelength at 4.6 μm is 4.6 nW/(cm

·sr·cm

-1

). The radiometric accuracies of the spectrometer is less than 0.4 K and 2 K for long-wave and mid-wave

respectively. The spectral errors of the spectrometer for both mid-wavelength and long-wavelength are less than half of the spectral resolution. These parameters are all in the normal range

which verifies the feasibility of test method. It provides references for the periodically measurement of imaging spectrometers.

关键词

Keywords

references

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