[发明专利]一种紫外光谱遥感仪器大量程线性性测试装置及方法

说明书

本发明公开了一种紫外光谱遥感仪器大量程线性性测试装置，包括紫外光源、点燃电源、中性减光片、漫射板、导轨和测试模块；所述紫外光源、中性减光片和漫射板安装在导轨上，所述漫射板安装在靠近待测光谱仪的导轨一端；所述中性减光片安装在紫外光源和漫射板之间，靠近漫射板处；所述紫外光源用于提供光谱仪线性性测试所需的紫外辐射；所述中性减光片用于减弱紫外光源的辐射强度，扩大光谱仪线性性的测试量程；所述漫射板用于将紫外光源发出的光转变为面光源，以充满光谱仪视场；所述测试模块，用于当紫外光源与漫射板处于不同位置时，分别记录待测光谱仪光谱波段内的信号输出，绘制光谱强度曲线；根据光谱强度曲线判断待测光谱仪是否为线性的。

技术领域

本发明涉及光谱遥感仪器技术领域，特别涉及一种紫外光谱遥感仪器大量程线性性测试装置及方法。

背景技术

对光谱遥感仪器而言，其在量程范围内线性性的测量是十分重要的。为测量其线性特性，一种方法是利用对点光源而言，其在某一面积上的辐照度与该面积到点光源的距离平方成反比，即利用辐照度的平方反比定律，进行线性性测量。这一方法的缺点是受到点光源假定、距离测量误差和导轨长度的限制，它不适用于大量程范围线性性的测量。另一种方法是双孔径叠加法。即将待测光谱仪视场用2个孔径光栏分成大致相等的2部分。用可充满待测光谱仪视场的大口径辐射光源照射待测光谱仪，分别测量被孔径光栏分割的待测光谱仪视场2部分的输出和2个孔径光栏同时被照射时待测光谱仪的输出。当2个孔径光栏同时被照射时待测光谱仪的输出等于2个孔径光栏分别被照射时待测光谱仪的输出之和时，待测光谱仪在此信号范围内是线性的；改变光源强度，即可实现某一量程范围内待测光谱仪线性性的测量。(参考文献[1]：Spectrophotometer linearity testing using thedouble-aperture method,Appl.Opt.,11,2294-2303,1972)

对光谱仪线性性测量而言，通常采用大口径积分球作为测量光源。这一方法的缺点是大口径积分球价格较为昂贵、且要求积分球的辐射强度的变化范围与光谱仪量程范围大体相当。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术中大量程紫外光谱仪线性性的测试需要大量程变化光源强度和特长导轨的问题；提出了一种基于距离变化和光谱强度变化相结合的光谱仪线性性测试装置。

为实现上述目的，本发明提出了一种紫外光谱遥感仪器大量程线性性测试装置，所述装置包括紫外光源、点燃电源、中性减光片、漫射板、导轨和测试模块；所述紫外光源、中性减光片和漫射板安装在导轨上，所述漫射板安装在靠近待测光谱仪的导轨一端；所述中性减光片安装在紫外光源和漫射板之间，靠近漫射板处；

所述紫外光源用于提供光谱仪线性性测试所需的紫外辐射；所述点燃电源用于激发和点燃紫外光源；

所述中性减光片用于减弱紫外光源的辐射强度，扩大光谱仪线性性的测试量程；

所述漫射板用于将紫外光源发出的光转变为面光源，以充满光谱仪视场；

所述测试模块，用于当紫外光源与漫射板处于不同位置时，分别记录待测光谱仪光谱波段内的信号输出，绘制光谱强度曲线；根据光谱强度曲线判断待测光谱仪是否为线性的。

作为上述装置的一种改进，所述紫外光源的紫外辐射强度应保证其辐射能够覆盖待测光谱仪的线性范围；且光强稳定性和色温稳定性高于要求的测试精度。

作为上述装置的一种改进，所述漫射板采用漫透射板或漫反射板；所述漫射板的大小应保证充满待测光谱仪的视场。

作为上述装置的一种改进，所述中性减光片选取的原则包括：

保证将到达漫射板的紫外光源的光辐射全部减弱；

保证在紫外光源与漫射板的距离小于200mm时，待测光谱仪的输出能够覆盖待测光谱仪的最大量程。