宽动态范围红外积分球辐射源的设计与检测

作者：张梦雅; 袁银麟; 翟文超; 孟凡刚; 夏茂鹏; 吴浩宇; 郑小兵

来源：光学学报, 2019, 39(06): 180-189.

• 遥感
• 辐射定标
• 红外
• 积分球
• 辐射源
• 遥感器

为满足红外遥感器高精度定标和性能测试的要求,设计了一种高均匀性和宽辐射动态范围的红外积分球辐射源。积分球辐射源采用碳纤维石英电热管作为红外辐射介质,工作波段覆盖3～15μm。利用积分球的空腔辐射理论和黑体辐射理论,提出子母镀金积分球串联的匀光方式,有效提高了红外积分球的均匀性。通过设计程控镀金光阑实现了动态范围的线性调节。建立了温度变化与辐射源辐亮度输出稳定性之间的关系,并确定了子母镀金积分球的温控精度。对红外积分球的特性进行分析与检测,结果表明:红外积分球出光口法线Φ200 mm范围内的面均匀性为98.87%,-15°～15°内竖直方向上的角度均匀性为99.69%,实现了动态范围的近线性可调功能,背景辐射小于同温度的黑体,非稳定性为0.16%,表现出较好的性能。红外积分球定标光源是传统黑体辐射源的有效补充,在红外遥感器的实验室光谱辐射定标中具有潜在的应用价值。

• 单位
  中国科学院，安徽光学精密机械研究所; 中国科学技术大学; 中国科学院安徽光学精密机械研究所