[發明專利]一種266nm泵浦的相關光子自校準太陽光譜輻照度儀

有效

• 申請號: 201910879391.1
• 申請日: 2019-09-18
• 公開（公告）號: CN110736540B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 李健軍;高連芬;翟文超;夏茂鵬;袁銀麟;胡友勃;丁蕾;戚濤;鄭小兵
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院;安徽省環境監測中心站
• 主分類號: G01J3/28
• 分類號: G01J3/28;G01J3/02
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 張果果

本發明公開了一種266nm泵浦的相關光子自校準太陽光譜輻照度儀，在自校準模式下，通過內置新型的相關光子自校準輻射定標光源，自校準光路和太陽觀測光路一體化的設計，獲得相關光子光源的絕對光譜光子數率，實現對太陽觀測光路模擬探測器的絕對光譜功率響應度定標；在太陽觀測模式下，對365nm~976nm波段范圍的太陽絕對光譜輻照度進行測量，通過自校準模式獲取的定標系數對太陽觀測通道觀測結果進行修正。本發明從相關光子方法定標單光子探測器量子效率的基本原理角度出發，通過兩種不同輻射量級動態范圍的傳遞，實現了可見光至近紅外波段太陽光譜輻照度高精度觀測，解決了太陽觀測儀器在空間平臺量值溯源的這一科學問題。

技術領域

本發明涉及氣候變化、環境監測、光學遙感技術領域，尤其涉及一種266nm泵浦的相關光子自校準太陽光譜輻照度儀。

背景技術

長期、穩定和多任務銜接的衛星觀測，是揭示全球氣候和環境演變方向與程度的主要科學數據來源。過去 30 年空間遙感和數值模型的研究結果表明，太陽反射譜段絕對輻射測量達到并保持 0.05% - 1%的不確定度，是確認氣候參量長周期和趨勢性規律的基本要求。面對超高精度輻射測量這一技術挑戰，國際公認技術途徑是建立空間平臺輻射基準，通過交叉定標實現業務載荷在軌統一溯源至國際單位（SI）。

太陽是地球輻射收支平衡的主要能量來源，太陽總照度、太陽光譜照度監測對于理解太陽物理，預測氣候變化提供了必要的依據。我國2002年搭載在神舟三號上的太陽總輻照度測量儀，與美國同期測量數據的一致性優于0.2%。太陽反射波段包含了大氣透過窗口、海水透過和植物光合作用波段，開展分譜段太陽連續觀測對全球氣候變化、輻射收支平衡、全球初級生產力等研究具有特殊的重要價值，我國目前尚缺乏分譜段太陽連續觀測體制的有效載荷。歐空局2008年發射的SOLSPEC載荷搭載在SOLAR-ISS空間站上，持續10年對中紫外到紅外波段（165nm~3088nm）的太陽光譜輻照度進行長期輻射觀測，獲得了高精度高穩定的空間太陽光譜輻照度數據，為地球遙感、氣候監測提供科學準確的數據集。

相對于國外先進的太陽輻射觀測載荷，采用相關光子工作體制的主要優勢體現在：（1）相關光子光源具有時間和空間相互關聯、天然的寬光譜和絕對量值可復現等技術特點，適合空間平臺；（2）自校準和輻射觀測一體化設計，突破太陽光譜絕對測量儀光電系統衰變的周期性校正關鍵技術，提高在軌太陽光譜觀測數據的可溯源性和準確度。解決相關光子光源的制備和量值傳遞、泵浦雜散光抑制、相關光子高精度高效率耦合、空間單光子探測器紫外抗輻照和封裝加固工藝、自校準和輻射觀測一體化設計以及太陽光譜輻照度觀測和反演等關鍵技術。

發明內容

本發明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種266nm泵浦的相關光子自校準太陽光譜輻照度儀。

本發明是通過以下技術方案實現的：