[发明专利]基于大气选择透过特性的单色仪光波长偏移量的检测方法

摘要

本发明公开了一种基于大气选择透过特性的单色仪光波长偏移量的检测方法。所述方法在由宽光谱范围光源、平行光管、光谱仪组成的装置上实现。所述的大气选择透过特性以美国空军地球物理实验室研制的中分辨率大气传输模型给出。所述水汽光谱定标方法利用大气在特定波长范围内对单色光的吸收效应，计算成像光谱仪在特定波长区间内的光谱响应函数。通过成像光谱仪的实际响应曲线与理论响应曲线的最小二乘拟合，实现单色仪出光波长偏移量的测定。基于大气选择透过特性的单色仪输出波长偏移量检测精度能够达到亚纳米级水平。

主权项

1.一种基于大气选择透过特性的单色仪光波长偏移量的检测方法，所述的检测方法是在由宽光谱范围光源、平行光管以及成像光谱仪组成的装置上实现的；其特征在于所述的检测方法如下：/n设真空或无水汽成分含量的大气环境下，单色仪扫描得到光谱仪第i行光谱维第j列空间维波段的本征响应函数为那么在地面常温环境下，由单色仪光谱扫描得到的理论探测器响应为满足：/n /n其中MOD_T(λ)为中分辨率大气传输数据；第i行光谱维第j列空间维波段的本征响应函数满足：/n /n其中A为响应曲线的峰值，λ_c为该波段的中心波长，FWHM为该波段的光谱响应半高宽，Δλ为探测器第i行光谱维第j列空间维像元中心波长偏移量，ΔFWHM为光谱半高宽伸缩量，ΔA为光谱响应率的变化量；/n成像光谱仪对单色仪光谱扫描得到的实际灰度值响应曲线为差异度函数E(ΔA,Δλ,ΔFWHM)满足：/n /n其中存在唯一一组ΔA,Δλ,ΔFWHM使得差异度函数E(ΔA,Δλ,ΔFWHM)取得最小值，将最小值解带入的表达式并进行归一化，即可标定探测器第i行光谱维第j列空间维像元的光谱响应函数；/n将取得差异度函数的全局最小值解带入表达式，得到的理论探测器响应与仪器实际响应得到的之间存在一定的偏移量，该偏移量即为单色仪光波长偏移量。/n