[發明專利]一種紅外光學系統的內部雜散輻射的獲取方法

在審

• 申請號: 202111151189.0
• 申請日: 2021-09-29
• 公開（公告）號: CN113935160A
• 公開（公告）日: 2022-01-14
• 發明（設計）人: 張智南;胡炳樑;李立波;鄒純博;柯善良;張兆會;韓亞娟
• 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: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F30/17;G01N21/35;G01J3/28
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 趙逸宸

1.一種紅外光學系統的內部雜散輻射的獲取方法，其特征在于：

步驟1)對紅外光學系統建立輻射傳輸模型；

步驟2)確定輻射傳輸模型的內部雜散輻射源，及內部雜散輻射源數量M，M≥1；

所述內部雜散輻射源種類包括鏡筒內壁、鏡框和壓圈；

其中鏡筒內壁包括圓柱型鏡筒內壁、錐型鏡筒內壁；

步驟3)根據步驟2)中得到的內部雜散輻射源與探測器焦平面的相對位置關系建立坐標系，根據每個內部雜散輻射源在其各自坐標系下的坐標數據，計算該輻射源在探測器焦平面處所產生的輻射通量。

2.根據權利要求1所述的一種紅外光學系統的內部雜散輻射的獲取方法，其特征在于：

步驟3)中當內部雜散輻射源為圓柱型鏡筒內壁時，輻射通量的獲取過程為：

步驟3.1.1)在輻射傳輸模型的坐標系中，取探測器焦平面中心為坐標原點，坐標系的Y軸與光軸平行；坐標系的X軸方向與探測器焦平面的長方向平行、坐標系的Z軸方向與探測器焦平面的寬方向平行；

步驟3.1.2)在圓柱型鏡筒內壁上取任意微元s₂₁，坐標記為(x₁,y₁,z₁)；圓柱型鏡筒內壁產生的輻射入射到探測器焦平面一個微元s₁₁上；

設定微元s₁₁和微元s₂₁的面積分別為ds₁₁和ds₂₁；微元s₁₁到微元s₂₁路徑的距離為r₁；微元s₁₁與微元s₂₁的面法線方向與兩者之間路徑的夾角分別為θ₁₁和θ₂₁；

步驟3.1.3)在微元s₂₁位置截取圓柱型鏡筒圓形截面，該圓形截面與xoz面重合或者平行，且微元s₂₁位于該圓形截面上；

圓形截面的圓周上s₂₁與圓形截面頂點所圍成的弧長為l₁，坐標原點在圓形截面的投影點到鏡筒內壁微元s₂₁的距離為c₁；圓形截面頂點為圓形截面與Z軸正方向的交點；

步驟3.1.4)根據步驟3.1.2)和3.1.3)得到的數據并通過以下公式計算圓柱型鏡筒內壁的內部雜散輻射通量P₁；

其中，

式中：λ₁₁、λ₁₂分別為紅外光學系統工作的光譜范圍的上下限；

y₁₁為圓柱型鏡筒內壁始端對應Y軸坐標的值；

y₁₂為圓柱型鏡筒內壁末端對應Y軸坐標的值；

T₁為紅外光學系統的溫度；

M₁(λ₁，T₁)為在波長λ₁、溫度T₁下的黑體的輻射通量密度；

ε₁₁為微元s₁₁的吸收率，ε₂₁為微元s₂₁的吸收率；

R₁為圓柱型鏡筒的半徑，a₁為坐標原點到光軸的距離。