[发明专利]一种具有望远光学系统辐射标定方法

摘要

一种具有望远光学系统辐射标定方法，通过对光谱功率响应函数的标定来解决长期以来具有望远光学系统光谱测温仪的辐射标定问题，该方法依据光谱辐射理论和光学成像原理，模拟无限远标准目标，通过对各个模块标准辐射参数的准确测试，建立校准的数学模型来实现具有望远光学系统光谱测温仪辐射功率的标定，该方法解决了在光谱探测领域对于具有望远光学系统光谱测温仪辐射绝对功率定标的难题，且简单可行、测量精度高。

主权项

1.一种具有望远光学系统辐射标定方法，其特征在于：包括以下步骤：1）设计具有望远光学系统光谱测温仪的标准装置根据具有望远光学系统光谱测温仪的测试要求，其成像在无限远处，因此，具有望远光学系统光谱测温仪的标准装置一般由标准光源模块和光学准直系统组成，其中标准光源模块包括标准光源及其供电系统、光谱辐射亮度监控单元、可变光栏，提供在光谱分布不变的情况下输出连续可调的辐射功率，光学准直系统由光学准直镜及其精密安装调整底座组成，最后，标准光源的光谱功率分布和光学准直镜的光谱反射率均由计量部门进行校准；2）建立具有望远光学系统辐射标定的数学模型；根据光学成像原理和光谱辐射探测理论可知，在标准光源的照射下达光谱测温仪的光谱功率响应函数K(λ)由下式给出：K(λ)=Φs(λ)·ρ(λ)/[V(λ)‑ V0]               公式（1）式中，Φs(λ)为标准光源的光谱功率，ρ(λ)为光学准直镜的光谱反射比，V(λ)为在标准光源照射下光谱测温仪的输出光谱信号，V0为标定环境的杂光信号，根据公式（1），由于标准光源的光谱功率和光学准直镜的光谱反射比已经由计量部门标定，只要准确测试在标准光源照射下光谱测温仪的输出光谱信号和V0环境的杂光信号即可获得仪器的光谱功率响应函数K(λ)，其单位为W/V；3）标定打开标准光源，将光谱测温仪放置在平行光路中，对准入射光线，并对光谱测温仪进行上下、左右、前后调节，使光源的像清晰可见并充满光谱辐射计的测量视场，调节标准光源的可变光栏，使光谱测温仪的输出信号在光谱辐射计的最佳测试范围，其次，关闭可变光栏，由光谱测温仪读取环境的杂光信号V0，再打开可变光栏，由光谱测温仪读取标准光源的输出信号V(λ)，最后，按照建立的数学模型计算光谱测温仪的光谱功率响应函数K(λ)，并输入光谱测温仪标定系统，即完成辐射标定。