基于参量放大的中红外辐亮度定标技术研究

来源 :中国科学院研究生院 中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:panyufei1989
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高精度的红外定标是光辐射度学、红外遥感的重要研究内容和手段。传统的红外辐射定标方法依赖于高精度初级标准和标准传递链,传递环节是误差的主要来源,基于参量放大的相关光子方法是一种新型的红外辐射定标方法,它不依赖于初级标准和标准传递链,理论上有更高的精度。   论文首先探讨相关光子的产生机理,从理论上推导利用参量放大方法实现红外辐射定标的原理,推导了不同偏振态光源辐亮度与单位模式光子数的关系式。   在充分调研参量放大方法的研究和应用进展的基础上,建立了中红外辐亮度定标系统,利用大功率的532nm的激光光源泵浦Ⅰ类LiNbO3晶体,产生632.8nm和3.34μm波长的下转换光子,利用这对可见-红外下转换相关光子对在时间、空间上的高度相关性,在红外下转换光子方向注入待测中温黑体辐射源,通过测量632.8nm的下转换光子信号的光子计数,实现对待测黑体光源在3.34μm波段光谱辐亮度的绝对定标,实验结果与利用传统方法进行估算的结果在同一量级。   论文详细分析了实验系统中各项光学损耗,即从黑体辐射源出射端到晶体出射端光路中的损耗,包括带通滤光片、二向色镜、半长度晶体的透过率。最后对测量结果的不确定度进行了分析和评估,计算出实验结果的不确定度为2.23%。   基于参量放大的光辐射绝对定标方法代表了辐射定标技术未来的发展方向。本文在该领域的研究中所获得的成果,对于发展具有实用价值的新一代高精度定标技术具有重要参考价值。
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