太阳光谱辐照度仪波长扫描设计

作     者：王洋 李新 黄雄豪 刘恩超 张艳娜 WANG Yang;LI Xin;HUANG Xionghao;LIU Enchao;Zhang Yanna

作者机构：中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室安徽合肥230031 中国科学技术大学安徽合肥230026 

基　　金：国家重点研发计划(2018YFB0504600,2018YFB0504604) 安徽省自然科学基金(1908085QD158,2008085QA36) 

出 版 物：《量子电子学报》 (Chinese Journal of Quantum Electronics)

年 卷 期：2022年第39卷第4期

页      码：519-530页

摘      要：针对当前气候变化对太阳光谱辐射的观测需求,为精确监测太阳光谱辐照度,研制了波长扫描型太阳光谱辐照度仪。该太阳光谱辐照度仪主要由光谱测量单元和波长扫描单元组成,其中波长扫描单元作为色散光谱的精密定位机构,是保障仪器测量精度的关键。为此,设计了基于小型交流伺服电机的波长精密扫描定位装置,采用定时器主从方式控制电机旋转,并利用STM32驱动线阵CCD工作,结合CCD检测的光斑质心位置与预设位置的偏差进行闭环控制,闭环控制精度小于2个像元宽度。最后,对线阵CCD的质心位置检测的重复性以及扫描定位装置的稳定性进行测试,测试结果表明CCD质心位置检测的标准差为0.0693,最大偏差不超过0.3像元宽度,系统运行时闭环精度小于2个像元宽度,满足波长扫描的重复性和稳定性要求。

主 题 词：光电子学 太阳光谱辐照度仪 波长扫描 伺服电机 线阵CCD 

学科分类：080801[080801] 0808[工学-自动化类] 08[工学] 080401[080401] 0804[工学-材料学] 081102[081102] 0811[工学-水利类] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1007-5461.2022.04.006

馆 藏 号：203114054...