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实验室介绍

光学实验室

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1. 实验室介绍


光学实验室的主要研究领域为行星表面模拟物的光谱学和光度学表征以及在地球和行星遥感中的应用:在遥感应用(数据分析)方面,实验室近期开展了两方面的工作,一是利用MODIS数据对海洋耀斑的发生和形态特征进行了分析和研究,二是利用嫦娥3号数据对月表风化物的矿物学和光度学特征进行了深入分析。在实验测量方面,我们搭设了2台反射测量装置,可对各类小颗粒的堆积物进行多角度反射测量。这些实验室测量结果将可以为载荷探测地球和行星表面提供坚实的实验基础。


实验室的优良条件为学生进行科技创新探索提供了坚实的硬件保障。近期,由研究生金伟东领导的校大学生创新领航团队(2014-2015)在期满考核中获得优秀,并于2016年初入选全国大学生“小平科技创新团队”。欢迎更多具有机电、物理、地质等专业背景的同学来参与实验室的工作。


目前实验室主要设施包括:

    客制多角度反射测量系统(图1),包括高功率先进激光器多台(Melles-Griot 35mW He-Ne, Newport DPSS 50mW 473nm和532nm等)

    Vertex70傅立叶变换红外谱仪及附件(图2)

    各类进口(Thorlabs、Edmund Optics、Newport等)和国产(大恒、微纳...)光学元件、光机部件(笼式系统、套筒配件及工具)

    各式先进光电探测器(Apogee F260 CCD, Hamamatsu光电倍增管和光电二极管等)

    光学暗室2个,包括光学平台多台

    小型机械车间(图3),包括台式车床和钻铣两用床、进口(Sherline)微型数控车床和铣床以及钳工台等

    小型电子车间(图4),包括泰克示波器、安捷伦信号发生器和电源、万用表和各式电子元件等

    各式电动工具,包括Bosch斜切锯、砂轮机、电钻等

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图1. 自行研发的多角度反射测量系统.


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图2. 布鲁克V70傅立叶变换红外谱仪及附件.

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图3(a). 小型机械车间.

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图3(b). 小型机械车间(II).

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图4. 小型电子车间.


2. 实验室成员

   张昊(教员)

杨亚洲(博士生)


   金伟东(硕士生)

袁野(硕士生)

刘炎(硕士生)

   先前成员

王紫薇(2015.6. 硕士毕业,University of Victoria地理系读博)

费夕琪(2015.6. 本科毕业,George Mason University读研)

杨海龙(2013.6. 本科毕业,现在江西九江工作)

林沛沛(2013.6. 本科毕业,Michigan Tech. University读研)

3. 实验室近期代表文章

1. W. D. Jin, H. Zhang, Y. Yuan, Y. Z. Yang, Y. G. Shkuratov, P. G. Lucey, V. G. Kaydash, M. H. Zhu, B. Xue, K. C. Di, B. Xu, W. H. Wan, L. Xiao, and Z. W. Wang, “In-situ optical measurement of Chang’E 3 landing site in Mare Imbrium 2: photometric properties of the regolith,”Geophysical Research Letters 42, doi:10.1002/2015GL065789 (2015).

2. H. Zhang, Y. Z. Yang, Y. Yuan, W. D. Jin, P. G. Lucey, M. H. Zhu, V. G. Kaydash, Y. G. Shkuratov, K. C. Di, W. H. Wan, B. Xu, L. Xiao, Z. W. Wang, and B. Xue, “In-situ optical measurement of Chang’E 3 landing site in Mare Imbrium 1: mineral abundances inferred from spectral reflectance,” Geophysical Research Letters 42, doi10.1002/2015GL065273 (2015).

3. H. Zhang, Y. Z. Yang, W. D. Jin, C. J. Liu and W. B. Hsu, “Effects of Spectralon absorption on reflectance spectra of typical planetary surface analog materials,” Optics Express 22, 21280-21291 (2014).

4. V. Kaydash, Y. Shkuratov, 张昊, “利用相比率影像方法研究月球月面谷Schrotery区域,” 中国科学G辑:物理学、力学、天文学 43, 104-110 (2013).

4. 实验室历史和朔源

光学实验室从2010年的空白房屋开始筹至今已有5年。由于张昊教授曾长期在迈阿密大学学习和工作,因此实验室搭建借鉴了该校Ken Voss教授领导的海洋光学实验室的不少思路和经验,而该实验室是由曾经位于圣地亚哥的Visibility Laboratory发展而来。VisLab在成立之初的目的是“解决可视度问题”,后来发展成了大气和海洋光学仪器研究中心,这些仪器产生的一些数据和文章至今仍在遥感界广泛使用。有关VisLab的仪器发展历史可见

http://rads.physics.miami.edu/optics/ken/OtherPapers/A25_VA_OOXVI_2002.pdf