[发明专利]一种光栅光谱仪星上光谱定标及仪器线形函数监测装置

说明书

本发明公开了一种光栅光谱仪星上光谱定标及仪器线形函数监测装置，包括：主承力框、激光合束系统、匀光系统和准直系统；其中，激光合束系统包括：定标光源单元组合、分色片组合、反射镜、分束镜和支撑立板；匀光系统包括：积分球和光阑；准直系统包括：反射镜一、反射镜二和滤光片；定标光源单元组合发出的不同定标波长光源通过分色片组合、反射镜和分束镜进行光路合束得到合束光路，最终照入匀光系统；积分球对合束光路进行匀光处理后并通过光阑入射到准直系统；滤光片对匀光处理后的合束光路的光强进行衰减得到衰减光，衰减光依次经过反射镜一和反射镜二准直后发射出去。本发明实现了光栅光谱仪的星上光谱定标和仪器线形函数监测。

技术领域

本发明属于光谱定标技术领域，尤其涉及一种光栅光谱仪星上光谱定标及仪器线形函数监测装置。

背景技术

星上光谱定标是光谱仪类载荷数据定量化应用的基础。除了选用外界定标源(大气吸收线、太阳弗朗和费线)进行星上光谱定标外，越来越多的载荷选用内部定标源进行星上光谱定标。因为内部定标源可以在地面进行仿真测试，而且在轨定标时不需要卫星轨道和姿态的配合，较为方便。

MODIS选用积分球光源、滤光轮、单色仪系统和卡塞格林扩束装置组成光谱辐射定标装置。但单色仪系统的缺点是结构复杂，需要增加在轨遥感仪器体积重量，对可靠性要求较高。

EnMAP选用卤钨灯+稀土掺杂元素积分球作为内部定标源，宽谱段成像仪则选用了卤钨灯+掺杂镨钕元素漫射玻璃作为内定标光源。这2个载荷都选用了稀土掺杂元素来产生光谱定标时的光谱吸收特性，可达到较高的光谱定标精度，但吸收特性的波长是固定的，光谱仪的光谱范围需要去找寻相对应的有吸收特性波长的稀土元素，定标精度受谱线的分布位置和带宽限制。

TOPOMI选用大气吸收线进行星上光谱定标，内定标单元中包含了一个激光二极管和漫反射板对一个较关注的波长进行仪器线形函数监测。激光二极管的波长精度较高，而且可以对波长进行选择。但一个激光二极管只能对应一个波长，无法进行星上光谱定标。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术存在的不足，提供了一种光栅光谱仪星上光谱定标及仪器线形函数监测装置，该装置选用多个不同波长的可调谐激光二极管作为内定标光源，通过激光合束系统、匀光系统和准直系统，实现了光栅光谱仪的星上光谱定标和仪器线形函数监测。

本发明目的通过以下技术方案予以实现：一种光栅光谱仪星上光谱定标及仪器线形函数监测装置，包括：主承力框、激光合束系统、匀光系统和准直系统；其中，激光合束系统包括：定标光源单元组合、分色片组合、反射镜、分束镜和支撑立板；匀光系统包括：积分球和光阑；准直系统包括：反射镜一、反射镜二和滤光片；其中，激光合束系统中的定标光源单元组合、分色片组合、反射镜和分束镜均设置于支撑立板上；匀光系统中的光阑用螺钉设置于积分球上；支撑立板、积分球、反射镜一、反射镜二和滤光片均设置于主承力框上；激光合束系统中的定标光源单元组合发出的不同定标波长光源通过分色片组合、反射镜和分束镜进行光路合束得到合束光路，最终照入匀光系统；匀光系统中的积分球对合束光路进行匀光处理后并通过光阑入射到准直系统；准直系统中的滤光片对匀光处理后的合束光路的光强进行衰减得到衰减光，衰减光依次经过反射镜一和反射镜二准直后发射出去。