星载多角度偏振成像仪非偏通道全视场偏振效应测量及误差分析

• 作者: 孟炳寰 张苗苗 李双 洪津 袁银麟 裘桢炜 钱鸿鹄
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 辐射测量精度 偏振效应 大视场 Stokes-Mueller矩阵
• 年，卷（期）: 2017,（10）
• 所属期刊栏目: 总论
• 页码范围: 32-41
• 页数: 10页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.66.100701

摘要

星载多角度偏振成像仪自身的光学系统有一定的偏振效应,会影响非偏通道的辐射测量精度.斜入射到光学元件上的光透射率是偏振敏感的,导致了光学系统的线偏振效应.为精确反演解析出观测目标光的辐射强度,需对成型仪器本身的偏振效应进行准确的测量、定标、校正.通过分析仪器原理和光路结构,详细推导出仪器非偏通道含线偏振效应的辐射测量模型,并根据实际镜头特点合理简化了模型.提出了基于不同偏振角的完全线偏光在仪器全视场内稀疏入射并最小二乘拟合响应值的方法,对非偏通道全视场线偏振效应进行测量和定标,同时对此方法的定标过程进行了仿真.另外,分析了仪器主要物理参数有偏差时对不同偏振态入射光的反演误差,如仪器单像元方位角、显式起偏效应、低频透过率.对仪器开展了实验室定标实验,得到了仪器主要物理参数范围及其拟合偏差量,进一步算出显式起偏效应参数偏差引起的辐射定标强度相对误差最大为0.4％,满足仪器辐射精度5％的要求并留足余量.该研究为仪器非偏通道全视场的高精度辐射测量、定标及后期数据处理提供了理论依据及实验指导.