星载干涉式大气垂直探测仪光学系统研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 王战虎 |
| 答辩日期 | 2010-05-20 |
| 文献子类 | 博士 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 导师 | 华建文 ; 代作晓 |
| 关键词 | 大气垂直探测仪 干涉仪 低温光学 干涉调制度 |
| 学位专业 | 物理电子学 |
| 英文摘要 | 星载干涉式大气垂直探测仪是我国新一代地球同步轨道气象卫星上搭载的主要载荷之一。它通过对大气和地球表面红外辐射特性探测，从空间遥感大气温度、湿度和大气成分的垂直分布，实现大范围、快速、连续和长期的气象测量，对发展我国的数值天气预报具有十分重要的意义。干涉式大气垂直探测仪是以迈克耳逊干涉仪为核心的光谱探测仪器。它具有宽光谱覆盖范围、高光谱分辨率及高探测灵敏度等优点，是目前国际上最先进的红外大气垂直探测技术。本论文主要针对星载大气垂直探测仪的光学系统开展研究工作。论文首先介绍了国内外星载大气垂直探测仪的发展状况，并对主要星载干涉式大气垂直探测仪光学系统技术方案进行了介绍。论文阐述了干涉光谱测量技术的基本理论。根据星载干涉式大气垂直探测仪的总体性能要求，提出了仪器光学系统的基本技术要求。论文围绕仪器光学系统基本技术要求开展分析论证，确定了大气垂直探测仪光学系统的总体技术方案。论文详细介绍了干涉式大气垂直探测仪光学系统的设计方法，包括口径320mm、视场±0.3°的主光学系统设计，2cm-1光谱分辨率的高精度干涉系统设计，双波段16×4元面阵探测器的成像设计，以及参考激光干涉系统的设计等内容。论文研究了干涉式大气垂直探测仪光学系统性能评价方法，给出了所设计光学系统的成像质量、光学效率、干涉调制度等关键性能的分析评价结果。本课题所完成的光学系统已经应用于大气垂直探测仪原理样机，论文介绍了仪器中与光学系统性能有关的关键参数的测试方法及结果。论文针对星载大气垂直探测仪面临的低温光学问题开展了初步研究。提出了低温光学对干涉信号影响的分析方法，并通过低温光学实验测试了光路温度对干涉信号的影响，验证了与分析结果的相符性。 分析和试验表明，本课题所制定的干涉式大气垂直探测仪技术方案能够满足仪器总体性能要求。所设计完成的实际光学系统，其关键性能参数实测结果与理论预期一致。基于本光学系统的大气垂直探测仪原理样机，已经获得了大量的红外干涉探测试验结果。本课题研究对于我国新一代静止轨道干涉式大气垂直探测仪的工程研制具有非常重要的参考价值。 |
| 学科主题 | 红外系统与元部件 |
| 公开日期 | 2012-08-14 |
| 源URL | [http://202.127.1.142/handle/181331/4620]  |
| 专题 | 上海技术物理研究所_上海技物所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 王战虎. 星载干涉式大气垂直探测仪光学系统研究[D]. 中国科学院研究生院. 2010. |
入库方式： OAI收割
来源：上海技术物理研究所
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