近红外波段大气偏振态研究及实验验证

大气偏振态研究是开展偏振探测、偏振遥感、偏振成像等应用的前提和基础. 相较于可见光波段, 近红外波段大气偏振态研究相对滞后. 已有研究多以理论分析为主, 缺乏实验验证. 为此, 本文采用短波红外图像传感器、红外镜头、红外偏振片、红外滤光片等搭建了近红外波段大气偏振测量系统, 在晴朗天气条件下对全天空900～1700 nm近红外波段大气偏振态进行了测量. 结果表明, 在近红外波段大气呈现稳定偏振模式, 其中大气偏振角分布稳定性明显优于大气偏振度分布; 大气偏振模式与瑞利散射表征模型符合较好, 全天区83%的点位模型偏振角误差小于10°, 79%点位模型偏振度误差小于0.1, 依托瑞利散射表征模型可有效预测各方位大气偏振态. 此外, 全天区大气整体偏振度不高, 均值为0.13, 正午时段仅为0.1, 与以往文献理论推导和假设存在差异, 偏振滤光技术是否适用于白昼目标探测应结合具体应用深入研究.