八通道自校准辐射基准源原理样机的结构设计与装调

摘要

相比于基于标准辐射源法和标准探测器法的传统辐射定标方法，本论文探索了一种基于自发参量下转换的自校准辐射基准源的新型定标方法，具有无溯源、绝对定标的优势和特色，在计量学、空间遥感等领域极富研究价值和广泛的应用前景。
　　为满足八通道自校准辐射基准源原理样机的轻量化和集成化要求，根据原理样机光学系统的公差分配以及分析结果，对八通道自校准辐射基准源原理样机进行结构设计与装调，最终装调成一个完整的原理样机后，开展整机装调效果验证实验。
　　首先，利用SolidWorks结构设计软件对组成八通道自校准辐射基准源原理样机的组件和整机进行结构设计。组件的固定支撑结构采用模块化设计，便于组装和调试。在组件机械加工过程中，尤其是复用望远模块、分色片模块，要求保证加工精度以减少加工误差。
　　其次，对八通道自校准辐射基准源原理样机各组件模块进行组装和调试。按照模块化装调思路，基于Zemax光学设计的公差分配及分析结果，利用He-Ne激光器、CMOS微光相机、数字自准直仪、内调焦望远镜等设备进行元件位置的精细调节，使各组件的装调位置误差在公差范围内。将各组件按照光学设计的光路固定在原理样机上下层底板上，装调出一个完整的原理样机。
　　最后，对装调的原理样机关键技术指标进行实验验证。利用CMOS微光相机检测入射到单光子探测器前的光子的光斑大小、形状和中心位置，通过时间幅度转换器TAC和多通道分析仪MCA观测到4对相关光子的符合峰，提取出符合峰数据后，绘制了4个符合峰曲线，验证了本论文的结构设计和装调精度满足技术指标要求。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 遥感技术与辐射定标的意义

1．2 发射前定标

1．3 实验室定标的辐射标准传递方法

1．3．1 基于标准辐射源的定标方法

1．3．2 基于标准探测器的定标方法

1．3．3 基于SPDC的自校准辐射定标方法

1．4 基于SPDC的自校准辐射定标方法的发展

1．5 自校准辐射基准源研制意义

1．6 光学系统的光机结构集成的意义

1．7 论文的主要研究内容

第2章 八通道自校准辐射基准源原理

2．1 基于SPDC的相关光子定标原理

2．2 八通道自校准辐射基准源的光学系统和功能模块

2．2．1 八通道辐射基准源的光学系统

2．2．2 八通道自校准射辐基准源的功能模块组成

2．2．3 自校准辐射基准源的辐射观测方程

第3章 八通道自校准辐射基准源原理样机的结构设计和装调

3．1 原理样机结构设计思路

3．2 原理样机装调思路

3．3 总体布局

3．4 原理样机组件的结构设计和装调

3．4．1 泵浦光出射模块

3．4．2 相关光子产生与准直模块

3．4．3 扫描镜转折和切换模块

3．4．4 八字形滤光片模块

3．4．5 复用望远系统模块

3．4．6 分色片模块

3．4．7 八通道探测器模块

3．4．8 原理样机整机支撑结构设计

3．4．9 遮光罩结构设计

第4章 八通道自校准辐射基准源原理样机整机装调效果验证

4．1 整机装调效果验证

4．1．1 八个光谱通道光子光斑

4．1．2 四对相关通道符合峰的检测

第5章 工作总结及下一步计划

5．1 研究工作总结

5．2 下一步工作计划

参考文献

致谢

在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果