[发明专利]一种大气辐射光谱偏振信息测量系统

说明书

技术领域

本发明是一种大气辐射光谱偏振信息测量系统，属于光学电子测试技术领域，适用于大气辐射光谱偏振信息的测量及其时空分布规律分析。

背景技术

目前对大气偏振信息测量系统大多都采用成像探测方法，即使用成像系统对大气获取特定方向上的偏振图片，再利用计算机对获取的偏振图片进行运算处理来得到大气偏振信息图。这些测试系统测量方便高效，但由于设计限制，无法精确地获取特定光波的大气偏振信息。如中国专利申请号为200910116671，发明名称为全自动大气偏振模式图像获取系统及系统控制方式，发明人为合肥工业大学的高隽等人，全自动大气偏振模式图像获取系能够自动快速获取大气偏振信息，但无法测得某一特定波长的大气偏振信息的空间分布规律，而对大气偏振信息谱析是大气偏振信息测量很重要的部分。

国外G.Horváth在其一系列的论著中介绍的单镜头旋转式全天空成像偏振计（J.Gál,G.Horváth,V.B.Meyer-Rochow,and R.Wehner,“Polarization patterns of the summer sky and its neutral points measured by full-sky imaging polarimetry in Finnish Lapland north of the Arctic Circle,”Proc.R.Soc.Lond.A457,1385-1399(2001).）、三镜头三照相机的同步全天空成像偏振计（G.Horváth,A.Barta,and J.Gál et al.“Ground-based full-sky imaging polarimetry of rapidly changing skies and its use for polarimetric cloud detection,”Appl.Opt.41,543-559(2002).）等测试仪器，由于都只能测得3个特定光谱波长450nm、550nm、650nm下大气偏振信息，所以，它们获得的只是某些特定光谱波长下的天空偏振光信息，不能对大气偏振光实现连续光谱的测量，光谱分辨率较低，不能满足对大气偏振光的辐射光谱的测量与特性分析。

发明内容

本发明要解决的技术难题是克服现有技术缺陷，发明了一种大气辐射光的辐射光谱测量系统，解决现有大气辐射光测量的全光谱测量问题。本发明的测量系统能够记录连续、完整的辐射光谱数据及曲线。利用该测试系统既可以完成大气辐射光偏振信息的测量以及偏振信息与光谱信息的时间及空间分布规律分析等工作。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种大气辐射光的辐射光谱测量系统，它由偏振测量头Ⅰ、望远光学组件Ⅱ、光纤光谱仪组件Ⅲ和计算机11组成；偏振测量头Ⅰ由偏振片1，旋转头2，接口一3构成；望远光学组件Ⅱ由折射式望远镜4，赤道仪5，三脚支架6构成；光纤光谱仪组件Ⅲ由接口二7、余弦校正器8、抗紫外光纤9和光谱仪10构成；圆柱形旋转头2安放于接口一3的内侧，由旋转头紧定螺钉14固定，圆片状的偏振片1安装在旋转头2的内腔，用环形压圈12压紧，并通过两颗环形压圈紧定螺钉13固定在旋转头2上；赤道仪5安装在三角支架6上，折射式望远镜4安装于赤道仪5的上方，抗紫外光纤9的后端连接在光谱仪10上，余弦校正器8安装于抗紫外光纤9的前端，余弦校正器8的探头端插入接口二7，由抗紫外光纤螺钉17固定，使余弦校正器8的探头端与目镜的出瞳位置重合；通过接口一3将偏振测量头Ⅰ安装在折射式望远光学组件Ⅱ的前端，由偏振测量头螺钉15固紧，通过接口二7将光纤光谱仪组件Ⅲ安装在望远光学组件Ⅱ的后端，由光纤光谱仪组件紧定螺钉16固定；光谱仪10通过USB接口与计算机11相连接。

本发明的效果是：采用具有高光谱分辨率的光纤光谱仪作为辐射光谱采集设备，采集并记录每次测得的连续辐射光谱，使得本发明的测量系统在取得了偏振测量信息的同时，又保存了完整连续的辐射光谱，解决了成像偏振测量系统无法解决的光谱问题。因此，该系统具有通用性强，适用范围广，操作方便等特点。

附图说明