[發(fā)明專利]一種紫外成像儀深度截止帶外光譜雜光的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410120302.2
• 申請日: 2014-03-27
• 公開（公告）號: CN104019892A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王淑榮;黃煜;楊小虎
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機械與物理研究所
• 主分類號: G01J3/02
• 分類號: G01J3/02;G02B1/11;G02B1/10;G02B5/20
• 代理公司: 長春菁華專利商標(biāo)代理事務(wù)所 22210
• 代理人: 張偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于空間光學(xué)遙感技術(shù)領(lǐng)域，它涉及一種截止帶外光譜雜光的方法，尤其涉及一種紫外成像儀深度截止帶外光譜雜光的方法。

背景技術(shù)

大氣中臭氧等痕量氣體對紫外輻射的強烈吸收及散射使得0km～40km低空紫外輻射相對可見/紅外輻射弱2～4個量級，同時紫外波段范圍遠比可見/紅外波段范圍窄，因此紫外遙感儀器研制中雜光水平是非常重要的一項指標(biāo)。為了保證紫外波段探測信號的可反演性，模擬計算知臨邊紫外遙感儀器帶外光譜雜光必須控制在10^-6量級以上，總的雜光信號必須優(yōu)于1%。目前紫外成像儀器主要依靠濾光片限制帶外雜光的影響，濾光片截止率要求非常高，一般直接要求6OD以上，且不說國際上連Adover公司都認為該技術(shù)難以實現(xiàn)，即使能夠?qū)崿F(xiàn)，其截止率越高也意味著濾光片越厚以及價格越昂貴，同時由于濾光片變厚會帶來儀器尺寸、重量、帶內(nèi)有用信號以及雜光等技術(shù)指標(biāo)的變化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決目前紫外成像儀研制中光譜雜光控制過度依賴濾光片技術(shù)以及由此帶來的研制成本較高等問題，提出一種紫外成像儀深度截止帶外光譜雜光的方法。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案具體如下：

一種紫外成像儀深度截止帶外光譜雜光的方法，包括以下步驟：

首先，將大氣輻射通過反射光學(xué)原件反射進紫外成像儀內(nèi)部；

然后，經(jīng)過多個透射光學(xué)元件的透射；

再然后，經(jīng)過窄帶濾光片進行過濾；

其中，每個所述透射光學(xué)元件上鍍有工作波段內(nèi)96%以上透射率，工作波段外反射率下降5～10倍的紫外增透膜；所述反射光學(xué)原件鍍有工作波段內(nèi)98%以上，工作波段外透射率下降5～10倍反射率的紫外高反膜；所述窄帶濾光片紫外工作波段外截止率至少為4OD。

上述技術(shù)方案中，所述多個透射光學(xué)元件為7片透鏡。

本發(fā)明具有以下的有益效果：

本發(fā)明的紫外成像儀深度截止帶外光譜雜光的方法，將以往控制帶外雜光主要依賴的窄帶濾光片技術(shù)分散到反射、透射及濾光片元件上，三者共同應(yīng)用，在保證系統(tǒng)紫外工作波段內(nèi)信號的同時，極大地降低帶外雜光影響，系統(tǒng)截止帶外光譜雜光可達10^-6以上，總的帶外雜光影響小于0.5%，為空間紫外大氣成像探測提供較高的信噪比，同時，整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，分散到三種光學(xué)元件上的鍍膜技術(shù)也容易實現(xiàn)，成本更低。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細說明。

圖1為本發(fā)明的紫外成像儀光譜輻射相對強弱變化示意圖；

圖2為本發(fā)明的反射光學(xué)元件陪鍍片光譜反射率示意圖；

圖3為本發(fā)明的透射光學(xué)元件陪鍍片光譜透射率示意圖；

圖4為本發(fā)明的窄帶濾光片透過率示意圖；

圖5為本發(fā)明的窄帶濾光片10⁴量級截止率示意圖；

具體實施方式

本發(fā)明的發(fā)明思想為：

本發(fā)明的紫外成像儀深度截止帶外光譜雜光的方法根據(jù)光學(xué)設(shè)計，結(jié)合鍍膜技術(shù)，將以往主要依靠濾光片實現(xiàn)的帶外雜光控制分散到每一個光學(xué)元件，分別研制反射光學(xué)元件、透射光學(xué)元件以及窄帶濾光片等單元，幾者共同作用。所述反射光學(xué)元件需鍍工作波段內(nèi)98%以上反射率、工作波段外反射率下降5～10倍的紫外高反膜；所述窄帶濾光片紫外工作波段內(nèi)透過率盡可能高，工作波段外截止率4OD；所述各光學(xué)單元共同作用沒有固定先后順序，一般依據(jù)光學(xué)設(shè)計優(yōu)化出一個最好的排序和位置，各光學(xué)單元所起的作用沒有變化；信號經(jīng)反射光學(xué)元件后，紫外工作波段內(nèi)的有用信號幾乎不衰減，而工作波段外的信號會衰減5～10倍；同理，信號經(jīng)過透射光學(xué)元件后也會產(chǎn)生同樣的效果，而且每經(jīng)過一次透射都會等比例的衰減；信號經(jīng)過窄帶濾光片后，工作波段外的信號還有一個10⁴倍的銳減，此時到達探測器的信號將是工作波段內(nèi)信號占據(jù)絕對優(yōu)勢，雜光信號影響非常小。

下面結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明做進一步描述。

參見附圖1，假設(shè)紫外成像儀探測信號紫外工作波段比可見/紅外波段低4個量級，本發(fā)明的一種紫外成像儀深度截止帶外光譜雜光的方法依次經(jīng)過反射光學(xué)元件1、透射光學(xué)元件2以及窄帶濾光片3的相對光譜傳輸效率，到達探測器4時工作波段內(nèi)信號僅衰減不到3倍，帶外光譜雜光信號已衰減至10^-6以下，從而實現(xiàn)大氣紫外波段信號探測。

實施例