一种新型太阳辐射偏振光谱测量仪

1.本实用新型属于太阳辐射偏振光谱测量技术领域，尤其涉及一种新型太阳辐射偏振光谱测量仪。


背景技术：

2.太阳辐射偏振光谱测量仪用于测量太阳辐射光经过地球大气后的偏振光谱信号，现有测量技术是在光栅光谱仪或傅里叶光谱仪的入射光路中加装全静态偏振分析器，但现有太阳辐射偏振光谱测量仪存在的问题如下：1.当需要进行高分辨率光谱测量时，使用光栅光谱仪和傅里叶光谱仪的体积重量都会很大；2. 光栅光谱仪后续解调过程中需要进行波长域至波数域的变换和插值处理，容易引入误差，而傅里叶光谱仪中需安装动镜，可靠性较差，时间分辨率较低，为此，我们提出一种新型太阳辐射偏振光谱测量仪，以解决上述问题，且便于市场推广与应用。
3.因此，发明一种新型太阳辐射偏振光谱测量仪显得非常必要。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种新型太阳辐射偏振光谱测量仪，以解决现有太阳辐射偏振光谱测量仪存在的问题如下：1.当需要进行高分辨率光谱测量时，使用光栅光谱仪和傅里叶光谱仪的体积重量都会很大；2.光栅光谱仪后续解调过程中需要进行波长域至波数域的变换和插值处理，容易引入误差，而傅里叶光谱仪中需安装动镜，可靠性较差，时间分辨率较低的问题。一种新型太阳辐射偏振光谱测量仪，包括空间外差光谱仪、显示屏、安装环和分析组件，所述显示屏安装在空间外差光谱仪上；所述安装环安装在空间外差光谱仪的入射光路口处；所述分析组件的一端安装在安装环的内侧；
5.所述分析组件包括安装筒、螺纹筒、第一高阶延迟器、第二高阶延迟器和偏振片，所述螺纹筒安装在安装环的内侧；所述安装筒设置在螺纹筒背离安装环的一端；所述第一高阶延迟器安装在安装筒内部背离安装环的一端；所述偏振片安装在安装筒内部靠近安装环的一端；所述第二高阶延迟器安装在安装筒的内部，且第二高阶延迟器位于第一高阶延迟器和偏振片之间。
6.优选的，所述空间外差光谱仪通过电源线与市电相连，且空间外差光谱仪用于测量记录分析组件输出的功率谱对应的干涉图；所述显示屏通过导线分别与空间外差光谱仪的电源系统和测量系统相连，且显示屏用于显示空间外差光谱仪测量记录的干涉图。
7.优选的，所述安装环采用圆环形结构，且安装环的内侧设置有螺纹，该安装环用于进行分析组件的安装。
8.优选的，所述安装筒的横截面采用圆环形结构；所述螺纹筒与安装筒的内部相通，且螺纹筒与安装筒为一体式设置，该螺纹筒的外侧设置有螺纹，其中螺纹筒的尺寸与安装环的尺寸匹配。
9.优选的，所述第二高阶延迟器与第一高阶延迟器的夹角为45
°
，且第二高阶延迟器
与第一高阶延迟器的厚度比为1：2；所述偏振片与第一高阶延迟器平行设置。
10.优选的，所述空间外差光谱仪包括干涉仪、成像镜头和探测器，所述干涉仪由分束器、补偿镜和光栅组成，实现硬件傅里叶变换功能；所述成像镜头将干涉图成像到探测器整列上；所述探测器记录硬件傅里叶变换后形成的干涉图
11.与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
12.1.本实用新型的分析组件和空间外差光谱仪的设置，将分析组件安装在空间外差光谱仪上，用空间外差光谱仪替代光栅光谱仪或傅里叶变换光谱仪，可以兼顾光栅光谱仪和傅里叶变换光谱仪两者的优势，和傅里叶光谱仪不同，空间外差光谱仪中不需要动镜，在减小体积重量的同时又能提高可靠性；而测量数据解析过程与傅里叶光谱仪相似，不需要像连接光栅光谱仪那样进行波长波数域变换及插值处理，可以提高偏振光谱解析精度。
13.2.本实用新型的分析组件的设置，来自太阳辐射信号通过分析组件后，分析组件输出光信号的功率谱，是其四个stokes矢量谱经过不同频率载波调制并叠加的结果，后续连接的空间外差光谱仪，可通过探测器一次曝光，测量记录分析组件输出的功率谱对应的干涉图，再结合后续的滤波、傅里叶变换及解调制处理，达到测量太阳辐射偏振光谱的目的。
14.3.本实用新型的显示屏和安装环的设置，显示屏用于显示空间外差光谱仪测量记录的干涉图，便于操作人员及时了解测量结果，安装环便于进行分析组件的安装和拆卸，有利于进行分析组件的更换和维护保养。
附图说明
15.图1是本实用新型的结构示意图。
16.图2是本实用新型的分析组件的结构示意图。
17.图3是本实用新型的工作原理图。
18.图中：
19.1-空间外差光谱仪，2-显示屏，3-安装环，4-分析组件，41-安装筒，42
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螺纹筒，43-第一高阶延迟器，44-第二高阶延迟器，45-偏振片，101-干涉仪， 102-成像镜头，103-探测器。
具体实施方式
20.以下结合附图对本实用新型做进一步描述：
21.实施例：
22.如附图1至附图3所示
23.本实用新型提供一种新型太阳辐射偏振光谱测量仪，包括空间外差光谱仪 1、显示屏2、安装环3和分析组件4，显示屏2安装在空间外差光谱仪1上；安装环3安装在空间外差光谱仪1的入射光路口处；分析组件4的一端安装在安装环3的内侧；
24.本实施例中，分析组件4包括安装筒41、螺纹筒42、第一高阶延迟器43、第二高阶延迟器44和偏振片45，螺纹筒42安装在安装环3的内侧；安装筒41 设置在螺纹筒42背离安装环3的一端；第一高阶延迟器43安装在安装筒41内部背离安装环3的一端；偏振片45安装在安装筒41内部靠近安装环3的一端；第二高阶延迟器44安装在安装筒41的内部，且第二高阶
延迟器44位于第一高阶延迟器43和偏振片45之间；安装筒41的横截面采用圆环形结构；螺纹筒42 与安装筒41的内部相通，且螺纹筒42与安装筒41为一体式设置，该螺纹筒42 的外侧设置有螺纹，其中螺纹筒42的尺寸与安装环3的尺寸匹配；第二高阶延迟器44与第一高阶延迟器43的夹角为45
°
，且第二高阶延迟器44与第一高阶延迟器43的厚度比为1：2；偏振片45与第一高阶延迟器43平行设置；将分析组件4安装在空间外差光谱仪1上，用空间外差光谱仪1替代光栅光谱仪或傅里叶变换光谱仪，可以兼顾光栅光谱仪和傅里叶变换光谱仪两者的优势，和傅里叶光谱仪不同，空间外差光谱仪1中不需要动镜，在减小体积重量的同时又能提高可靠性好；而测量数据解析过程与傅里叶光谱仪相似，不需要像连接光栅光谱仪那样进行波长波数域变换及插值处理，可以提高偏振光谱解析精度；来自太阳辐射信号通过分析组件4后，分析组件4输出光信号的功率谱，是其四个stokes矢量谱经过不同频率载波调制并叠加的结果，后续连接的空间外差光谱仪1，可通过探测器一次曝光，测量记录分析组件4输出的功率谱对应的干涉图，再结合后续的滤波、傅里叶变换及解调制处理，达到测量太阳辐射偏振光谱的目的。
25.本实施例中，空间外差光谱仪1通过电源线与市电相连，且空间外差光谱仪1用于测量记录分析组件4输出的功率谱对应的干涉图；显示屏2通过导线分别与空间外差光谱仪1的电源系统和测量系统相连，且显示屏2用于显示空间外差光谱仪1测量记录的干涉图；安装环3采用圆环形结构，且安装环3的内侧设置有螺纹，该安装环3用于进行分析组件4的安装；显示屏2用于显示空间外差光谱仪1测量记录的干涉图，便于操作人员及时了解测量结果，安装环3便于进行分析组件4的安装和拆卸，有利于进行分析组件4的更换和维护保养。
26.本实施例中，空间外差光谱仪1包括干涉仪101、成像镜头102和探测器 103，所述干涉仪101由分束器、补偿镜和光栅组成，实现硬件傅里叶变换功能；成像镜头102将干涉图成像到探测器103整列上；探测器103记录硬件傅里叶变换后形成的干涉图，空间外差光谱仪1为现有技术，其工作过程不再赘述。
27.工作原理
28.本实用新型中，使用时，将分析组件4安装在空间外差光谱仪1上，用空间外差光谱仪1替代光栅光谱仪或傅里叶变换光谱仪，可以兼顾光栅光谱仪和傅里叶变换光谱仪两者的优势，和傅里叶光谱仪不同，空间外差光谱仪1中不需要动镜，在减小体积重量的同时又能提高可靠性；而测量数据解析过程与傅里叶光谱仪相似，不需要像连接光栅光谱仪那样进行波长波数域变换及插值处理，可以提高偏振光谱解析精度；来自太阳辐射信号通过分析组件4后，分析组件4输出光信号的功率谱，是其四个stokes矢量谱经过不同频率载波调制并叠加的结果，后续连接的空间外差光谱仪1，可通过探测器一次曝光，测量记录分析组件4输出的功率谱对应的干涉图，再结合后续的滤波、傅里叶变换及解调制处理，达到测量太阳辐射偏振光谱的目的，显示屏2用于显示空间外差光谱仪1测量记录的干涉图，便于操作人员及时了解测量结果，安装环3便于进行分析组件4的安装和拆卸，有利于进行分析组件4的更换和维护保养。
29.利用本实用新型所述技术方案，或本领域的技术人员在本实用新型技术方案的启发下，设计出类似的技术方案，而达到上述技术效果的，均是落入本实用新型的保护范围。