[發明專利]一種用于星載光學系統雜散光抑制的含雙層微蜂窩遮光罩

有效

• 申請號: 201910169009.8
• 申請日: 2019-03-06
• 公開（公告）號: CN109709633B
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發明（設計）人: 夏新林;陳學;孫創;金子程;艾青
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G02B5/00
• 分類號: G02B5/00
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 安琪

本發明涉及一種雜散光抑制遮光罩，具體涉及用于星載光學系統雜散光抑制的含雙層微蜂窩遮光罩。所述含雙層微蜂窩遮光罩包括罩體壁、內蜂窩層、外蜂窩層、罩底固定環和罩頂固定環；所述內蜂窩層以一側層面為粘接面粘接在罩體壁內表面；所述內蜂窩層的另一側層面上粘接有所述外蜂窩層，并且所述內蜂窩層上的蜂窩孔與外蜂窩層上的蜂窩孔保持開口交錯形式；所述內蜂窩層和外蜂窩層在遮光罩內，并且所述內蜂窩層和外蜂窩層的上下兩個邊沿分別與所述罩底固定環和罩頂固定環相連。所述含雙層微蜂窩遮光罩能夠有效阻擋視場外雜散光向光學系統內部的傳播，滿足星載光學系統高分辨的探測需求。

技術領域

本發明涉及一種雜散光抑制遮光罩，具體涉及用于星載光學系統雜散光抑制的含雙層微蜂窩遮光罩。

背景技術

雜散光的抑制設計是光學系統研制過程中的關鍵技術之一。隨著空間光學系統的快速發展，所探測目標信號非常微弱，而強雜散光到達像面將會降低成像對比度，甚至淹沒目標信號。因而，有必要進一步提高雜散光抑制結構的性能，保證信噪比，以滿足高探測能力和高分辨率的系統設計要求。

遮光罩是抑制空間星載光學系統雜散光的核心部件，能夠對視場外的雜散光進行有效抑制，如太陽光、地氣光、月光等。針對可見光光學系統的視場外雜散光，主要是太陽光、地氣光等；針對紅外光學系統的視場外雜散光，需同時抑制強可見光和太陽光的紅外波段。目前，在遮光罩內壁常常采用涂覆涂層、設置擋光環、設置單層微蜂窩等消光措施，通過多次散射和吸收功能，降低雜散光進入光學系統內部的比例。現有技術在遮光罩內壁設置單層微蜂窩對雜散光能量的抑制能力仍十分有限。

發明內容

為增強遮光罩的雜散光抑制能力，本發明公開了一種用于星載光學系統雜散光抑制的含雙層微蜂窩遮光罩，在遮光罩內壁設置開口交錯的雙層微蜂窩組合消光結構，按雜散光傳播過程進行分功能設計，能夠有效阻擋視場外雜散光向光學系統內部的傳播。

一種用于星載光學系統雜散光抑制的含雙層微蜂窩遮光罩，所述含雙層微蜂窩遮光罩包括罩體壁1、內蜂窩層2、外蜂窩層3、罩底固定環4和罩頂固定環5；所述內蜂窩層2以一側層面為粘接面粘接在罩體壁1內表面；所述內蜂窩層2的另一側層面上粘接有所述外蜂窩層3，并且所述內蜂窩層2上的蜂窩孔與外蜂窩層3上的蜂窩孔保持開口交錯形式；所述內蜂窩層2和外蜂窩層3在遮光罩內，并且所述內蜂窩層2和外蜂窩層3的上下兩個邊沿分別與所述罩底固定環4和罩頂固定環5相連。

進一步地，在實際應用中，所述罩體壁1根據光學系統視場和雜散光入射角度等信息確定的尺寸和形狀。一般所述罩體壁1的形狀為圓柱、錐體或矩形盒狀；所述罩體壁1內壁面涂覆吸收率為0.95以上的高吸收消光涂層。

進一步地，所述罩體壁1采用蜂窩夾層結構，以維持遮光罩結構形狀、改善結構剛度。

進一步地，所述罩體壁1、內蜂窩層2、外蜂窩層3、罩底固定環4和罩頂固定環5均為碳纖維復合材料，以滿足輕質要求。

進一步地，所述內蜂窩層2和外蜂窩層3根據雜散光傳播途徑進行功能區分，所述內蜂窩層2以吸收功能為主；所述外蜂窩層3以反射功能為主。

進一步地，以可見光吸收率α_s和紅外吸收率ε表征涂層特性，針對可見光光學系統，外蜂窩層3內壁面涂覆低α_s、鏡反射涂層，其頂面涂覆高α_s吸收涂層，內蜂窩層2表面涂覆高α_s吸收涂層；針對紅外光學系統，外蜂窩層3內壁面涂覆低α_s、低ε的漫反射涂層，其頂面涂覆高α_s、高ε吸收涂層，內蜂窩層2表面涂覆高α_s、高ε吸收涂層。

進一步地，所述外蜂窩層3開口邊長為3mm～8mm，壁厚小于0.5mm，高度和開口邊長之比為1.0～1.5；所述內蜂窩層2和外蜂窩層3幾何尺寸(開口及高度)之比為1.0～1.7倍，壁厚小于0.5mm。

本發明有益效果：