The present invention provides a near-ultraviolet to near-infrared spectral radiometer and its calibration method and a method for measuring spectral radiance of integral spherical light source. The spectral radiometer adopts a small field of view design, and the field of view matches the tungsten band of the spectral radiance standard lamp, effectively deducting the influence of background on the calibration result, so that the integral spherical light source and the spectral radiance standard lamp have exactly the same measuring sight. Fields can be used to calibrate the spectral radiance of integral spherical light source under the same conditions of measuring field of view, wavelength range and wavelength resolution, so as to improve the calibration accuracy. In the present invention, the metal mirror with a circular hole in the CCD aiming system is 450 times as the incident beam, and the front reflection light of the metal mirror enters the aiming system, and the focal length of the optical system is fine-tuned, so that the circular hole on the CCD forms a black spot to align the imaging center of the light source on the CCD, thus completing the adjustment of the testing light path of the light source measured by the spectral radiometer. At the same time, the circular aperture acts as a limiting aperture, which can eliminate stray light and improve the signal-to-noise ratio of spectral radiometer.
【技术实现步骤摘要】
近紫外到近红外光谱辐射计及其定标方法以及测量积分球光源光谱辐射亮度的方法
本专利技术属于光学计量测试领域，涉及一种近紫外到近红外光谱辐射计及其定标方法，尤其涉及一种用于测量积分球光源光谱辐射亮度的近紫外到近红外光谱辐射计及其定标方法。
技术介绍
随着空间遥感技术的发展，紫外、可见、红外遥感在大气物理、环境科学、气象学、目标/背景信息等方面有重要应用。在大气环境监测领域，空间遥感光谱辐射计有着不可替代的作用，随着对大气环境监测日益增长的精度需要，对光谱辐射计的定标精度也提出了非同一般的要求。光谱辐射计包括从紫外到远红外的各类光谱辐射计，光谱辐射计必须进行辐射定标，否则就不能对摄取的信息给出合理的解释，不能得到定量的信息。如德国JETI公司研制的Specbos1201型可见光波段的光谱辐射计用于光源光谱辐射亮度、色温及色坐标等参数的测量，美国BWTEK公司研制的背照式CCD阵列光谱辐射计用于光源紫外到近红外波段光谱辐射亮度测量。光谱辐射计必须进行辐射定标，否则就不能对摄取的光源信息给出合理的解释，不能得到定量的信息。传统的光谱辐射计定标方法是利用光谱辐照度标准灯和标准...
【技术保护点】
1.一种近紫外到近红外光谱辐射计，其特征在于：包括依次放置的光学系统、电动快门、CCD瞄准系统、视场光阑、分光系统、成像系统、近紫外到近红外探测器和信号采集处理与控制系统；所述光学系统将被测光源成1:1的实像于视场光阑处；所述电动快门用于扣除背景辐射，电动快门控制器与所述信号采集处理与控制系统电信号相连；所述CCD瞄准系统由中心带有圆孔的金属反射镜以及CCD组成；光学系统的会聚光束通过金属反射镜的圆孔到达视场光阑；由金属反射镜正面反射的来自光学系统的会聚光进入CCD；通过微调光学系统焦距，能够使金属反射镜的圆孔在CCD上形成清晰的黑点图像对准被测光源在CCD上所成像的中心，...
【技术特征摘要】
1.一种近紫外到近红外光谱辐射计，其特征在于：包括依次放置的光学系统、电动快门、CCD瞄准系统、视场光阑、分光系统、成像系统、近紫外到近红外探测器和信号采集处理与控制系统；所述光学系统将被测光源成1:1的实像于视场光阑处；所述电动快门用于扣除背景辐射，电动快门控制器与所述信号采集处理与控制系统电信号相连；所述CCD瞄准系统由中心带有圆孔的金属反射镜以及CCD组成；光学系统的会聚光束通过金属反射镜的圆孔到达视场光阑；由金属反射镜正面反射的来自光学系统的会聚光进入CCD；通过微调光学系统焦距，能够使金属反射镜的圆孔在CCD上形成清晰的黑点图像对准被测光源在CCD上所成像的中心，从而完成近紫外到近红外光谱辐射计测量被测光源的测试光路的调节；CCD的输出信号线与所述信号采集处理与控制系统电信号相连；所述视场光阑用于限制光谱辐射计的视场；所述分光系统将通过视场光阑的光转换成单色光；所述成像系统接收通过分光系统的光，并成像在近紫外-近红外探测器光敏面上；所述近紫外到近红外探测器由硅探测器和InGaAs探测器组成，测量紫外到可见波段时将硅探测器安装在探测面上，测量近红外波段时将InGaAs探测器安装在探测面上，硅探测器和InGaAs探测器输出信号至所述信号采集处理与控制系统。2.根据权利要求1所述一种近紫外到近红外光谱辐射计，其特征在于：所述光学系统由多片透镜胶合而成，其工作波长为300nm～2000nm、焦距为100mm、相对孔径为F/3、材料为石英材料。3.根据权利要求1所述一种近紫外到近红外光谱辐射计，其特征在于：所述电动快门的叶片部分面向光学系统的一面镀高反射率铝膜，背对光学系统的一面均匀涂制黑漆。4.根据权利要求1所述一种近紫外到近红外光谱辐射计，其特征在于：金属反射镜中心圆孔的口径为R＝x/6cos45°，x表示金属反射镜中心与视场光阑中心之间的距离，45°是金属反射镜反射面与入射光束所成角度；金属反射镜中心圆孔起到限制光阑的作用，经金属反射镜反射的光提供给CCD用于光路的瞄准。5.根据权利要求1所述一种近紫外到近红外光谱辐射计，其特征在于：所述视场光阑为尺寸连续可调光阑，其最大尺寸为光谱辐射亮度标准灯的钨带尺寸；视场光阑的电机控制器与所述信号采集处理与控制系统电信号相连。6.根据权利要求1所述一种近紫外到近红外光谱辐射计，其特征在于：所述分光系统由滤光片组和光栅组组成，覆盖300nm到2000nm波长范围，滤光片组含有截止波长分别为286nm、450nm、680nm、1050nm以及1850nm的五块滤光片，五块滤光片对称安装在滤光片轮上，滤光片轮由受所述信号采集处理与控制系统控制的电机驱动；光栅组含有闪耀主波长分别为350nm、750nm和1250nm的三块光栅。7.根据权利要求1所述一种近紫外到近红外光谱辐射计，其特征在于：所述成像系统由球面反射镜和平面反射镜组成...
【专利技术属性】
技术研发人员：范纪红，卢飞，袁林光，李正琪，李涛，李燕，占春连，马世帮，
申请(专利权)人：西安应用光学研究所，
类型：发明
国别省市：陕西,61
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