[實用新型]待測光學系統雜散光檢測系統

有效

• 申請號: 201320090245.9
• 申請日: 2013-02-27
• 公開（公告）號: CN203132818U
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 潘亮;張周鋒;趙建科;徐亮;田留德;劉峰
• 申請（專利權）人: 中國科學院西安光學精密機械研究所
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 姚敏杰

技術領域

本實用新型屬光學領域，涉及一種測試雜散光的系統，尤其涉及一種待測光學系統雜散光檢測系統。

背景技術

雜光輻射是指光學系統中除了目標（或成像光線）外擴散于探測器（或成像）表面上的其它非目標（或非成像）光線輻射能，以及經非正常光路到達探測器的目標光線輻射能。雜散輻射的危害性在于降低像面的對比度和調制傳遞函數，使整個像面層次減少，清晰度變壞，甚至形成雜光斑點，嚴重時使目標信號完全被雜散輻射噪聲所淹沒。

為了保證相機具有清晰的圖像、較高的傳遞函數，國內外研究人員將雜散光作為評價光學系統性能的一項重要指標。然而目前對光學系統雜散光測試方法的研究較為落后，以至于雜光問題已嚴重影響了其它方面的發展，成為光學系統設計水平進一步提高的“瓶頸”，一些系統由于沒有很好地解決雜散光的抑制而導致整個系統的失敗。對空間光學系統而言，雜散光的影響就更為嚴重，因此，開展雜散光測試方法研究已成為空間光學工程中的關鍵技術之一。

目前對雜光水平的評價方法主要有兩種：

第一種：在設計階段主要是采用ASAP、TracePro、OptiCAD等雜散光分析軟件，把被分析光學系統的模型建立起來再利用光線追跡蒙特卡洛數值模擬法等對系統雜散光進行分析計算，其基本思想為：把雜光輻射能看作是由大量相互獨立的能束光線組成的輻射能。光線的發射位置和方向、到達反射面的吸收或反射、進入半透明部件后的吸收、折射或投射，以及衍射等一系列傳遞過程均由相應的概率模型確定。跟蹤一束光線直到它被吸收或溢出系統，然后再跟蹤下一束光線，最后跟蹤一定數量的光束后可得較為穩定的統計結果，由此計算給出系統的點源透過率PST（Piont?Sources?Transmittance）。

點源透過率PST定義：光學系統視場外視場角為θ的點源目標的輻射，經過光學系統后，在像面產生的輻射照度E_i(θ_i,λ)與入瞳處的輻射照度E(λ)的比值，其數學表達式為：

PST(θ,λ)=Ei(θi,λ)E(λ)---(1)]]>

點源透過率PST體現了光學系統本身對雜光的衰減能力，而與雜光源的輻射強度無關。顯然PST小，則表示系統雜光抑制能力強，系統性能好。于是，一個光學系統對視場外雜光的抑制指標常常表示為：雜光源在偏離光學系統光軸的臨界限制角為θ_j時，系統的點源透過率pst(θ_j,λ)小于某個值。

第二種：光學系統集成后，在實驗室進行雜散光測試，獲得系統雜散光測試結果。目前主要是對光學系統雜散光系數V（Veiling?Glare?Index）進行測試。光學系統像面上照度是由成像光束引起的照度E₀和雜光引起的附加照度ΔE的總和。所謂雜光系數（V）是指像平面上雜光引起的附加照度ΔE和總照度E之比，即：