一种偏振辐射定标装置及其实现方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种偏振辐射定标装置及其实现方法。装置包括：离轴反射式平行光管、高亮度积分球、标准偏振器、内调焦准直望远镜、被测仪器安装支架、偏振光计量仪、数显万能转台。该装置是采用高亮度积分球与标准偏振器组合构成偏振光源，被测仪器通过安装支架安装在数显万能转台上，可调节被测仪器所接收的入射光角度。偏振光计量仪也安装于数显万能转台上，可测量偏振光的斯托克斯参量[S

Polarization radiation calibration device and implementation method thereof

The invention discloses a polarization radiation calibration device and a method for realizing the same. The device comprises an off-axis reflecting collimator, a high brightness integrating sphere, a standard polarizer, an internal focusing collimating telescope, a mounting bracket for the tested instrument, a polarized light meter and a digital universal turntable. The device adopts the combination of a high brightness integrating sphere and a standard polarizer to form a polarized light source, and the tested instrument is arranged on the digital universal turntable through a mounting bracket, and the incident light angle received by the measuring instrument can be adjusted. Polarized light meter is also installed on the digital universal turntable, which can measure the Stokes parameter of polarized light [S

【技术实现步骤摘要】
一种偏振辐射定标装置及其实现方法
本专利技术涉及空间遥感技术、辐射定标技术，具体指一种使用于空间遥感仪器的地面偏振辐射定标试验装置，可应用于测量与确定偏振探测仪器、辐射探测仪器的偏振光参量与响应值之间的关系，具有光强稳定均匀、偏振态调节范围大(偏振度0～1，偏振角0°～360°)、测量精度高(优于1％)等优点。
技术介绍
空间定量遥感仪器在应用之前，需要预先在地面完成定标试验，确定输入物理量与仪器测量响应值之间的关系。对于空间偏振探测仪器，要完成偏振辐射定标试验，确立入射偏振光Stokes参量与仪器响应值的关系，从而在应用时才能够依据测量值来得到入射偏振光的Stokes参量。目前，关于偏振辐射的计量方面尚缺乏有关国家标准，如何构造标准偏振辐射源、如何传递偏振辐射标准尚属研究空白。作为空间偏振探测仪器研制的领先国家，法国空间研究中心CNES在研制空间偏振探测仪器POLDER的过程中，进行了偏振辐射定标试验的研究。主要定标试验设备有：积分球、偏振系统和参考辐射计。其中关键的偏振系统用来产生不同偏振度和偏振角的偏振光，其主要构成部件是相互平行的两块玻璃板，可沿两个轴向调节旋转角度，沿一个轴向旋转可调节偏振度(0～0.5)，沿另一个轴向旋转可调节偏振角。该方法的优点是偏振度和偏振角调节方便，缺点是受玻璃板旋转角度限制、难以获得高偏振度偏振光，另外光线经过两块玻璃板折射和反射后、影响定标精度。
技术实现思路
本专利技术装置的目的是测量偏振探测仪器的偏振定标响应关系，解决偏振辐射源缺乏、无法进行偏振定标测量的问题。该装置包括：离轴反射式平行光管1、光学隔振平台2、高亮度积分球3、标准偏振器4、内调焦准直望远镜5、安装支架6、偏振光计量仪7、数显万能转台8，其特征在于：离轴反射式平行光管1用螺钉固定在光学隔振平台2上；所述的标准偏振器4安装在高亮度积分球3出光窗口，所述的安装支架6安装在数显万能转台8上，安装支架6具有0°、90°、±45°安装方式，数显万能转台8水平调节角度为0°～360°，偏振光计量仪7安装于数显万能转台8上，接收从标准偏振器4发出的标准偏振光；所述的离轴反射式平行光管1、高亮度积分球3、偏振光计量仪7的光轴对齐。一种基于权利1所述的偏振辐射定标装置的测量数据处理方法，其特征在于，方法步骤如下：1)高亮度积分球3与标准偏振器4配合产生标准偏振光。设置高亮度积分球3和标准偏振器4的状态，使得偏振光状态偏振度和偏振角确定；2)被测仪器接收这种偏振光，产生一定的输出，对应一定的光强信号[I1、I2、I3]；3)偏振光计量仪7同样接收步骤1产生的偏振光，得到偏振光的斯托克斯参数[S0、S1、S2]；4)调整标准偏振器4的角度，重复步骤1)～3)，得到不同偏振状态的[I1、I2、I3]与对应的[S0、S1、S2]，从而建立两组变量之间的关系：偏振辐射定标试验结果表明，该专利技术装置可测量偏振探测仪器对线偏振光的响应方程，与理论上的椭圆响应模型一致。经检验，辐射源的辐射稳定性优于0.2％，偏振度调节范围0～1，偏振角调节范围0°～360°，所标定的偏振测量精度结果优于1％。附图说明图1偏振辐射定标试验装置图2偏振光计量曲线，图2(a)、图2(b)分别为偏振光Stokes参量S1、S2与偏振角的关系曲线图3被测量仪器的偏振测量曲线，图3(a)、图3(b)、图3(c)分别为透射光强I1、I2、I3与偏振角的关系曲线图4被测量仪器的偏振响应曲线，图4(a)、图4(b)、图4(c)分别为偏振光Stokes参量S1与透射光强I1、I2、I3的关系曲线具体实施方式本专利技术装置的测量试验方法是：离轴反射式平行光管1安放在光学隔振平台2上，配合使用内调焦准直望远镜5，用于检验平行光管入射光与被测仪器光轴之间的准直性。高亮度积分球3与标准偏振器4配合产生标准偏振光。被测仪器接收这种偏振光，被测仪器通过安装支架6安装于数显万能转台8上，这样可调节被测仪器接收的入射光角度。偏振光计量仪7安装于数显万能转台8上，同样接收标准偏振光，可测量偏振光的Stokes参量[S0,S1,S2,S3]及偏振度。通过上述测量，就建立了被测仪器的偏振定标响应关系。本专利技术的主要测量设备及其参数如下：高亮度积分球3：安装16只进口高稳定度溴钨灯，适用光谱波段400nm～2000nm，出射光稳定性偏差<0.2％(2小时内)。标准偏振器4：合作研制，有效面积25mm×25mm，中心波长670nm，偏振度规格0.1～0.99，可调节角度0°～360°。偏振光计量仪7：进口偏振测量仪器，波长范围500～910nm，重复精度(Repeatability)≤0.5％，准确度(Accuracy)≤±0.5％。被测仪器安装支架6：自行设计加工，具有0°、90°、±45°等安装方式。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种偏振辐射定标装置，包括离轴反射式平行光管(1)、光学隔振平台(2)、高亮度积分球(3)、标准偏振器(4)、内调焦准直望远镜(5)、安装支架(6)、偏振光计量仪(7)、数显万能转台(8)，其特征在于：离轴反射式平行光管(1)用螺钉固定在光学隔振平台(2)上；所述的标准偏振器(4)安装在高亮度积分球(3)出光窗口，所述的安装支架(6)安装在数显万能转台(8)上，安装支架(6)具有0°、90°、±45°安装方式，数显万能转台(8)水平调节角度为0°～360°，偏振光计量仪(7)安装于数显万能转台(8)上，接收从标准偏振器(4)发出的标准偏振光；所述的离轴反射式平行光管(1)、高亮度积分球(3)、偏振光计量仪(7)的光轴对齐。

【技术特征摘要】
1.一种偏振辐射定标装置，包括离轴反射式平行光管(1)、光学隔振平台(2)、高亮度积分球(3)、标准偏振器(4)、内调焦准直望远镜(5)、安装支架(6)、偏振光计量仪(7)、数显万能转台(8)，其特征在于：离轴反射式平行光管(1)用螺钉固定在光学隔振平台(2)上；所述的标准偏振器(4)安装在高亮度积分球(3)出光窗口，所述的安装支架(6)安装在数显万能转台(8)上，安装支架(6)具有0°、90°、±45°安装方式，数显万能转台(8)水平调节角度为0°～360°，偏振光计量仪(7)安装于数显万能转台(8)上，接收从标准偏振器(4)发出的标准偏振光；所述的离轴反射式平行光管(1)、高亮度积分球(3)、偏振光计量仪(7)的光轴对齐。2.一种基于...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷德奎，王培纲，顾明剑，梁科锋，陆靖靓，李玥，
申请(专利权)人：中国科学院上海技术物理研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31