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成像光譜偏振技術(簡體書)
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成像光譜偏振技術(簡體書)

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商品簡介

本書介紹了當前國際上新興的多學科交叉前沿領域“成像光譜偏振技術”的產生、最新研究動態和未來發展趨勢。系統論述了成像光譜偏振技術的基礎理論、物理模型、創新性原理與新型技術方案。展現高分辨率成像、光譜、偏振多維度信息一體化同時探測模式、特點與圖像數據處理方法。拓展、深化高分辨率遙感的精確定量化與應用。結合科研和工程應用,給出了時空聯合調製型干涉成像光譜儀、新型靜態成像光譜偏振儀、風成像干涉儀等先進儀器原理、樣機設計與研製、系統定標及數據定量化處理展示了模擬星載和機載探測實驗的結果與結論。並對干涉成像技術遙感探測大氣風場、溫度、成分等新原理、新技術和重要應用進行了全面論述與深入討論。
本書適用於物理學、天文學、化學、生物學、地球物理學、光學工程、大氣海洋和儀器科學等相關專業的大學高年級本科生研究生作為教材使用,也可供高分辨率空間探測、航空航天對地觀測軍事察、地球資源勘查、環境和災害監測、大氣探測、海洋遙感等領域的科研人員參考使用。

名人/編輯推薦

本書適於物理學、天文學、化學、生物學、地球物理學、光學工程、大氣海洋和儀器科學等相關專業的大學高年級本科生、研究生作為教材使用.

目次

第1章 成像光譜偏振技術的產生、發展及研究動態
1.1 成像光譜技術的發展
1.2 成像偏振技術的發展
1.3 成像光譜偏振技術的產生與發展
1.3.1 成像光譜偏振技術的產生、分類及研究現狀
1.3.2 成像光譜偏振技術發展趨勢及關鍵技術
1.3.3 成像光譜偏振技術的應用
1.4 本章小結
第2章 干涉成像光譜技術
2.1 干涉成像光譜技術分類
2.1.1 時間調製型干涉成像光譜技術
2.1.2 空間調製型干涉成像光譜技術
2.1.3 時空聯合調製型干涉成像光譜技術
2.2 干涉成像光譜技術的基礎理論與基本原理
2.2.1 干涉圖與復原光譜
2.2.2 分辨率與切趾問題
2.2.3 相位修正
2.2.4 圖像數據採集與處理
2.3 本章小結
第3章 空間調製型干涉成像光譜技術
3.1 空間調製型干涉成像光譜技術原理
3.2 橫向剪切分束器
3.3 空間調製型干涉成像光譜儀物理模型
3.4 影響空間調製型干涉成像光譜儀干涉圖調製度的主要因素
3.5 本章小結
第4章 晶體與偏振分束器
4.1 單軸晶體光學性質
4.1.1 晶體分類及o光、e光的折射率
4.1.2 光的雙折射
4.1.3 主截面、主平面
4.2 基於薩瓦特 (Savart) 偏光鏡的橫向剪切偏振分束器
4.2.1 Savart板
4.2.2 Savart偏光鏡
4.2.3 視場補償型Savart偏光鏡
4.3 Savart偏光鏡光程差及橫向剪切量
4.4 Savart偏光鏡透射率
4.5 基於沃拉斯頓 (Wollaston) 棱鏡的角剪切偏振分束器
4.5.1 Wollaston棱鏡分光原理
4.5.2 光程差及條紋定位面的精確計算
4.5.3 廣角Wollaston棱鏡
4.6 本章小結
第5章 時空聯合調製型干涉成像光譜技術
5.1 時空聯合調製型靜態干涉成像光譜技術 (TSMSIIS) 原理
5.1.1 TSMSIIS基本原理
5.1.2 時空聯合調製與空間調製的主要區別
5.2 TSMSIIS探測模式
5.2.1 TSMSIIS干涉圖獲取原理
5.2.2 實驗及數據處理
5.2.3 干涉圖處理與光譜復原新方法
5.3 本章小結
第6章 超小型靜態干涉成像光譜儀
6.1 超小型靜態干涉成像光譜儀 (USIIS) 研究
6.1.1 USIIS原理方案
6.1.2 裝置參數論證
6.2 USIIS樣機設計與研製
6.2.1 USIIS樣機設計參數
6.2.2 USIIS樣機光學、機械結構、電路設計
6.2.3 USIIS樣機研製
6.3 干涉成像光譜實驗及結論分析
6.3.1 模擬星載探測實驗原理
6.3.2 模擬星載探測實驗結果
6.3.3 提高干涉圖信噪比及光譜分辨率的主要途徑
6.4 USIIS中偏振化方向對調制度的影響
6.4.1 偏振光強度、振動方向對調制度的影響
6.4.2 USIIS的調製度
6.4.3 調製度隨偏振化方向的變化
6.4.4 偏振化方向允差分析實例
6.5 USIIS通量的分析與計算
6.5.1 USIIS的通量
6.5.2 各種情形下的通量數值
6.6 USIIS的信噪比
6.6.1 出射光強與起偏器、分析器偏振化方向偏角和入射角的關係
6.6.2 USIIS 信噪比的分析與計算
6.6.3 信噪比實驗驗證
6.7 USIIS中格蘭-泰勒棱鏡像質與透射率分析
6.7.1 光線在格蘭-泰勒棱鏡中的傳播軌跡
6.7.2 USIIS中格蘭-泰勒棱鏡的像質分析
6.7.3 格蘭-泰勒棱鏡全視場角透過率的分析與計算
6.7.4 格蘭-泰勒棱鏡全視場角透過率模擬與實驗測試
6.8 本章小結
第7章 靜態大視場干涉成像光譜儀
7.1 靜態大視場干涉成像光譜儀 (SLIIS) 原理與廣角補償原理
7.2 SLIIS 的調製度
7.2.1 λ/2板光軸方向偏離理想方向時o光、e光振動面的旋轉
7.2.2 SLIIS中偏振光電矢量的分解與合成
7.2.3 SLIIS中調製度的分析與計算
7.2.4 調製度隨偏振化方向、λ/2 板光軸取向的變化
7.3 SLIIS的通量
7.3.1 SLIIS通量的分析與計算
7.3.2 幾種情形下的通量取值
7.3.3 最大調制度時通量分析計算實例
7.3.4 結論
7.4 本章小結
第8章 靜態成像光譜偏振技術
8.1 光的偏振態及斯托克斯 (Stokes) 參量描述法
8.1.1 偏振態的Stokes參量描述
8.1.2 偏振測量的基本方法
8.2 基於Savart偏光鏡的靜態通道型干涉成像光譜偏振技術 (CIISP)
8.2.1 基於Savart偏光鏡的靜態 CIISP 基本原理
8.2.2 靜態CIISP數據採集與處理流程
8.3 靜態通道型干涉成像光譜偏振儀星載原理樣機
8.4 靜態通道型干涉成像光譜偏振儀定標
8.4.1 相對輻射定標
8.4.2 光譜定標
8.4.3 絕對輻射定標
8.4.4 偏振定標
8.5 靜態通道型成像光譜偏振儀模擬星載探測實驗
8.5.1 靜態通道型成像光譜偏振儀實驗室探測實驗
8.5.2 靜態通道型成像光譜偏振儀模擬星載外場探測實驗
8.6 本章小結
第9章 基於液晶可調諧延遲器的高分辨通道型干涉成像光譜偏振技術
9.1 通道干涉圖串擾現象
9.2 延遲器厚度比例對干涉圖通道的影響
9.2.1 五通道干涉圖光譜復原原理
9.2.2 五通道干涉圖的優點
9.2.3 延遲器厚度比例為 1:1 時的干涉圖光譜復原模擬驗證
9.3 基於液晶可調諧延遲器 (LCVR) 的高分辨通道型干涉成像光譜偏振技術原理
9.4 基於 LCVR 的高分辨通道型干涉成像光譜偏振技術模擬實驗研究
9.5 本章小結
第10章 孔徑與視場分割成像光譜偏振技術
10.1 差分干涉成像光譜偏振技術
10.1.1 差分通道型干涉成像光譜偏振技術
10.1.2 高分辨低串擾差分干涉成像光譜偏振技術
10.2 基於偏振調製陣列的成像光譜偏振技術
10.3 分焦平面靜態成像光譜偏振技術
10.4 本章小結
第11章 基於透鏡陣列的快照式成像光譜偏振技術
11.1 基於透鏡陣列的快照式成像光譜偏振技術原理方案
11.1.1 可見/近紅外系統方案
11.1.2 短波紅外系統方案
11.2 電子學設計
11.3 光譜偏振調製解調技術
11.4 高清陣列視頻採集與顯示
11.5 本章小結
第12章 衛星遙感大氣風場的干涉成像探測技術
12.1 高層大氣探測意義
12.2 高層大氣探測國內外研究現狀
12.2.1 大氣風場主動式探測技術
12.2.2 大氣風場被動式探測技術
12.3 干涉成像技術遙感大氣風場“四強度法”探測原理
12.3.1 氣輝、極光的形成
12.3.2 全方位、多方向風場速度、溫度“四強度探測法”
12.3.3 垂直方向風場探測
12.3.4 臨邊觀測模式
12.3.5 計算機仿真實驗及誤差分析
12.4 廣角邁克耳孫干涉儀 (WAMI) 探測大氣風場
12.4.1 探測原理
12.4.2 計算實例與裝置設想
12.5 法布裡-珀羅干涉儀 (FPI) 探測大氣風場
12.5.1 風場速度、溫度的 FPI 測量原理
12.5.2 風場測量特例分析
12.6 大氣風場“四強度法”探測誤差分析與計算
12.6.1 普適形式“四強度探測法”
12.6.2 “四強度探測法”誤差分析與計算
12.6.3 計算機模擬速度、溫度誤差分佈
12.7 本章小結
第13章 高層大氣微粒輻射光譜輪廓
13.1 高斯輪廓光譜線型高層大氣探測
13.2 洛倫茲輪廓光譜線型高層大氣被動探測原理
13.2.1 洛倫茲線型大氣風場探測原理
13.2.2 洛倫茲光譜線型大氣風場測量
13.3 佛克特輪廓光譜線型高層大氣被動探測原理
13.3.1 佛克特輪廓光譜線型風場干涉探測原理
13.3.2 佛克特輪廓光譜線型的精確表達式
13.3.3 佛克特輪廓光譜線型干涉圖在大氣風場探測中的應用
13.3.4 高斯、洛倫茲、佛克特三種光譜線型大氣探測分析與比較
13.4 本章小結
第14章 寬場、消色差、溫度補償型風成像干涉儀
14.1 寬場、消色差、溫度補償原理
14.1.1 寬場、消色差、溫度補償型風成像干涉儀原理
14.1.2 寬場、消色差、溫度補償型風成像干涉儀補償原理
14.1.3 補償效果模擬
14.2 寬場、消色差、溫度補償型風成像干涉儀設計與研製
14.2.1 風成像干涉儀結構
14.2.2 風成像干涉儀設計原理
14.3 寬場、消色差、溫度補償型風成像干涉儀通量分析與計算
14.3.1 光通量的理論分析與計算
14.3.2 幾種寬場玻璃配對情況下的光通量比較
14.4 寬場、消色差、溫度補償型風成像干涉儀調製度分析與計算
14.4.1 四層補償介質風成像干涉儀結構
14.4.2 寬場、消色差、溫度補償型風成像干涉儀各界面透射率分析
14.4.3 干涉強度的計算
14.4.4 風成像干涉儀的調製度
14.4.5 計算機仿真
14.5 本章小結
第15章 新型靜態風成像干涉儀
15.1 靜態四分區鍍膜風成像干涉儀
15.1.1 靜態四分區鍍膜風成像干涉儀大氣風場探測原理
15.1.2 靜態四分區鍍膜風成像干涉儀系統整體方案研究
15.2 靜態偏振風成像干涉儀(SPWII)
15.2.1 SPWII大氣風場探測原理
15.2.2 SPWII關鍵技術研究
15.2.3 SPWII系統光學仿真
15.3 多普勒非對稱空間外差光譜技術探測大氣風場
15.3.1 多普勒非對稱空間外差干涉技術簡介
15.3.2 空間外差干涉儀結構與原理
15.3.3 多普勒外差干涉儀
15.4 本章小結
第16章 大氣風場正演模型與反演理論
16.1 儀器正演模型
16.1.1 正演模型概述
16.1.2 WINDII及MIPAS的正演模型
16.1.3 正演模型的誤差
16.2 反演算法基本理論
16.2.1 反演算法簡介
16.2.2 反演態矢量與測量態矢量
16.2.3 反演問題的求解
16.2.4 線性反演問題的誤差分析
16.2.5 線性反演問題的最終解
16.3 計算機仿真驗證
16.3.1 正演模型的仿真驗證
16.3.2 J1 分量方程反演算法的仿真驗證
16.3.3 風速反演算法的仿真驗證
16.4 本章小結
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