CN111521378A - 一种光学系统杂光抑制角室内测试系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公布了一种光学系统杂光抑制角室内测试系统，由杂光室、杂光模拟器、杂光窗口、光学暗室、工况模拟器、环境杂光抑制器和多维调整机构组成；其中，杂光模拟器发出的光经过杂光窗口进入被测光学系统，工况模拟器与被测光学系统同轴，发出的工况模拟信息供被测光学系统接收。通过多维调整机构改变被测光学系统与杂光模拟器之间的光轴夹角α，从而改变杂光对被测光学系统的影响，进而实现被测光学系统杂光抑制角的室内测试。

Description

一种光学系统杂光抑制角室内测试系统
技术领域
本发明涉及杂光抑制角室内测试系统，尤其涉及一种光学系统杂光抑制角室内测试系统。
背景技术
光学系统的杂光抑制能力用杂光抑制角表征，杂光抑制角的大小直接决定了光学仪器的工作性能，尤其是在杂光来源复杂、杂光辐射强的环境下，光学系统的杂光抑制能力越好，到达光学仪器探测器的背景噪声越少，可探测的目标信号越多，图像对比度越高。
现有的光学系统杂光抑制角测试方法主要有两种，第一种是在光学仪器的实际工作条件下测量，给出光学系统的杂光抑制角。该方法的优点是测试环境真实，数据可靠，缺点是真实环境难以获取，特别是在特殊使用条件下，几乎无法进行真实工作条件下的杂光抑制角测试；第二种是在实验室条件下，利用长焦距大口径离轴平行光管、组合激光光源、六维位移台等组成的杂光抑制角测试系统，测试不同角度下光学系统的杂光抑制能力。该方法的优点是测试方便，缺点是测试系统复杂且测试环境模拟达不到全物理仿真。
综上所述，为了实现复杂使用条件下的光学系统杂光抑制角室内测试，解决现有测试方法存在的真实环境难以获取、测试重复性差、测试系统复杂等问题，需要一种组成简单、杂光模拟真实且具备工况模拟功能的光学系统杂光抑制角室内测试系统，提高杂光抑制角测量准确率和测量效率。
发明内容
本发明针对现有技术存在的问题，设计一种光学系统杂光抑制角室内测试系统。通过杂光模拟器、杂光窗口、工况模拟器、环境杂光抑制器和多维调整机构的分别在杂光室和光学暗室的综合作用，实现了对光学系统的杂光抑制角室内测试，提高了测试准确性和测量效率。
本发明解决现有技术问题所采用的技术方案是：设计一种光学系统杂光抑制角室内测试系统，由杂光室、杂光模拟器、杂光窗口、光学暗室、工况模拟器、环境杂光抑制器和多维调整机构组成；其中，所述杂光模拟器置于所述杂光室，所述工况模拟器、所述环境杂光抑制器和所述多维调整机构置于所述光学暗室，且所述杂光室与所述光学暗室之间由所述杂光窗口连接；
所述杂光窗口的左边是所述杂光室，所述杂光窗口的右边是所述光学暗室；置于所述杂光室的所述杂光模拟器光轴与所述杂光窗口垂直；置于所述光学暗室的所述被测光学系统光轴与所述杂光模拟器光轴成α角；置于所述光学暗室的所述工况模拟器在所述被测光学系统的左下方，且所述工况模拟器的所述光轴与所述被测光学系统的所述光轴重合；置于所述光学暗室的所述环境杂光抑制器在所述被测光学系统后方，且将所述被测光学系统环绕；置于所述光学暗室的所述多维调整机构在所述工况模拟器、所述被测光学系统和所述环境杂光抑制器的后方。
如上所述的一种光学系统杂光抑制角室内测试系统，其中，
所述杂光室用于放置所述杂光模拟器，与所述光学暗室隔离，可防止所述杂光模拟器发出的杂光经一次反射进入所述被测光学系统；
所述杂光模拟器用于产生所述太阳辐射，所模拟的所述太阳辐射的辐照度为0.5~1S0，太阳准直角为1°，太阳光谱匹配度为A级，太阳辐射不均匀度为2%~4%，太阳辐照面覆盖被测光学系统口径；
所述光学暗室用于放置所述工况模拟器、所述环境杂光抑制器和所述多维调整机构，为所述被测光学系统提供10-9lx以下的黑暗环境；
所述工况模拟器用于模拟所述被测光学系统的实际工作场景，如恒星星图，且星图模拟精度优于10″；
所述环境杂光抑制器用于抑制所述杂光模拟器发出的未进入所述被测光学系统的杂光辐射，防止该部分所述杂光辐射通过一次反射、二次反射等进入所述被测光学系统，影响所述杂光抑制角测量；
所述多维调整机构用于放置所述工况模拟器、所述被测光学系统和所述环境杂光抑制器，且保证所述工况模拟器、所述被测光学系统和所述环境杂光抑制器的相对位置不变的前提下，实现所述工况模拟器、所述被测光学系统和所述环境杂光抑制器的水平方向旋转，与所述杂光模拟器形成夹角变化。
如上所述的一种光学系统杂光抑制角室内测试系统，其中，
所述杂光模拟器在所述杂光室发出准直的、均匀的所述太阳辐射，经过所述杂光窗口后进入所述光学暗室，并覆盖所述被测光学系统口径，供所述被测光学系统接收，且所述杂光模拟器光轴与所述被测光学系统的所述光轴成α角；所述工况模拟器发出准直的、模拟所述被测光学系统实际工作场景的图像，供所述被测光学系统接收，且所述工况模拟器所述光轴与所述被测光学系统的所述光轴重合；所述环境杂光抑制器吸收所述杂光模拟器发出的、未进入所述被测光学系统的所述杂光辐射，确保该部分所述杂光辐射不会通过一次反射、二次反射等进入所述被测光学系统；所述多维调整机构承载所述工况模拟器、所述被测光学系统和所述环境杂光抑制器，通过旋转水平角度，改变所述被测光学系统所述光轴和所述杂光模拟器所述光轴之间的夹角α，将所述α角从90°开始逐渐减小，直到所述杂光模拟器发出的所述杂光辐射干扰所述被测光学系统工作，则记录此时的所述夹角α，该角度即为所述被测光学系统的所述杂光抑制角
综上所述，本发明主要由所述杂光室、所述杂光模拟器、所述杂光窗口、所述光学暗室、所述工况模拟器、所述环境杂光抑制器和所述多维调整机构组成。本发明所述一种光学系统杂光抑制角室内测试系统，组成简单，性能可靠，制造成本低，且维修方便，可以满足所述被测光学系统在实际工况下进行所述杂光抑制角室内测试的需求，提高了所述杂光抑制角测量准确率和测量效率。
附图说明
图1为本发明一种光学系统杂光抑制角室内测试系统的总体结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。需要说明的是，在附图或说明书中，相似或相同的元件皆使用相同的附图标记。
图1为本发明一种光学系统杂光抑制角室内测试系统的总体结构示意图。
通过杂光模拟器2、杂光窗口3、工况模拟器5、环境杂光抑制器6和多维调整机构7的分别在杂光室1和光学暗室4的综合作用，实现了对光学系统的杂光抑制角室内测试，提高了测试准确性和测量效率。
本发明解决现有技术问题所采用的技术方案是：设计一种光学系统杂光抑制角室内测试系统，由杂光室1、杂光模拟器2、杂光窗口3、光学暗室4、工况模拟器5、环境杂光抑制器6和多维调整机构7组成；其中，杂光模拟器2置于杂光室1，工况模拟器5、环境杂光抑制器6和多维调整机构7置于光学暗室4，且杂光室1与光学暗室4之间由杂光窗口3连接；
杂光窗口3的左边是杂光室1，杂光窗口3的右边是光学暗室4；置于杂光室1的杂光模拟器2光轴与杂光窗口3垂直；置于光学暗室4的被测光学系统光轴与杂光模拟器2光轴成α角；置于光学暗室4的工况模拟器5在被测光学系统的左下方，且工况模拟器5的光轴与被测光学系统的光轴重合；置于光学暗室4的环境杂光抑制器6在被测光学系统后方，且将被测光学系统环绕；置于光学暗室4的多维调整机构7在工况模拟器5、被测光学系统和环境杂光抑制器6的后方。
如上的一种光学系统杂光抑制角室内测试系统，其中，
杂光室1用于放置杂光模拟器2，与光学暗室4隔离，可防止杂光模拟器2发出的杂光经一次反射进入被测光学系统；
杂光模拟器2用于产生太阳辐射，所模拟的太阳辐射的辐照度为0.5~1S0，太阳准直角为1°，太阳光谱匹配度为A级，太阳辐射不均匀度为2%~4%，太阳辐照面覆盖被测光学系统口径；
光学暗室4用于放置工况模拟器5、环境杂光抑制器6和多维调整机构7，为被测光学系统提供10-9lx以下的黑暗环境；
工况模拟器5用于模拟被测光学系统的实际工作场景，如恒星星图，且星图模拟精度优于10″；
环境杂光抑制器6用于抑制杂光模拟器2发出的未进入被测光学系统的杂光辐射，防止该部分杂光辐射通过一次反射、二次反射等进入被测光学系统，影响杂光抑制角测量；
多维调整机构7用于放置工况模拟器5、被测光学系统和环境杂光抑制器6，且保证工况模拟器5、被测光学系统和环境杂光抑制器6的相对位置不变的前提下，实现工况模拟器5、被测光学系统和环境杂光抑制器6的水平方向旋转，与杂光模拟器2形成夹角变化。
如上的一种光学系统杂光抑制角室内测试系统，其中，
杂光模拟器2在杂光室1发出准直的、均匀的太阳辐射，经过杂光窗口3后进入光学暗室4，并覆盖被测光学系统口径，供被测光学系统接收，且杂光模拟器2光轴与被测光学系统的光轴成α角；工况模拟器5发出准直的、模拟被测光学系统实际工作场景的图像，供被测光学系统接收，且工况模拟器5光轴与被测光学系统的光轴重合；环境杂光抑制器6吸收杂光模拟器2发出的、未进入被测光学系统的杂光辐射，确保该部分杂光辐射不会通过一次反射、二次反射等进入被测光学系统；多维调整机构7承载工况模拟器5、被测光学系统和环境杂光抑制器6，通过旋转水平角度，改变被测光学系统光轴和杂光模拟器2光轴之间的夹角α，将α角从90°开始逐渐减小，直到杂光模拟器2发出的杂光辐射干扰被测光学系统工作，则记录此时的夹角α，该角度即为被测光学系统的杂光抑制角。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (3)

1.一种光学系统杂光抑制角室内测试系统，其特征在于，
由杂光室、杂光模拟器、杂光窗口、光学暗室、工况模拟器、环境杂光抑制器和多维调整机构组成；其中，所述杂光模拟器置于所述杂光室，所述工况模拟器、所述环境杂光抑制器和所述多维调整机构置于所述光学暗室，且所述杂光室与所述光学暗室之间由所述杂光窗口连接；
所述杂光窗口的左边是所述杂光室，所述杂光窗口的右边是所述光学暗室；置于所述杂光室的所述杂光模拟器光轴与所述杂光窗口垂直；置于所述光学暗室的所述被测光学系统光轴与所述杂光模拟器光轴成α角；置于所述光学暗室的所述工况模拟器在所述被测光学系统的左下方，且所述工况模拟器的所述光轴与所述被测光学系统的所述光轴重合；置于所述光学暗室的所述环境杂光抑制器在所述被测光学系统后方，且将所述被测光学系统环绕；置于所述光学暗室的所述多维调整机构在所述工况模拟器、所述被测光学系统和所述环境杂光抑制器的后方。
2.根据权利要求1所述的一种光学系统杂光抑制角室内测试系统，其特征在于，
所述杂光室用于放置所述杂光模拟器，与所述光学暗室隔离，可防止所述杂光模拟器发出的杂光经一次反射进入所述被测光学系统；
所述杂光模拟器用于产生所述太阳辐射，所模拟的所述太阳辐射的辐照度为0.5~1S0，太阳准直角为1°，太阳光谱匹配度为A级，太阳辐射不均匀度为2%~4%，太阳辐照面覆盖被测光学系统口径；
所述光学暗室用于放置所述工况模拟器、所述环境杂光抑制器和所述多维调整机构，为所述被测光学系统提供10-9lx以下的黑暗环境；
所述工况模拟器用于模拟所述被测光学系统的实际工作场景，如恒星星图，且星图模拟精度优于10″；
所述环境杂光抑制器用于抑制所述杂光模拟器发出的未进入所述被测光学系统的杂光辐射，防止该部分所述杂光辐射通过一次反射、二次反射等进入所述被测光学系统，影响所述杂光抑制角测量；
所述多维调整机构用于放置所述工况模拟器、所述被测光学系统和所述环境杂光抑制器，且保证所述工况模拟器、所述被测光学系统和所述环境杂光抑制器的相对位置不变的前提下，实现所述工况模拟器、所述被测光学系统和所述环境杂光抑制器的水平方向旋转，与所述杂光模拟器形成夹角变化。
3.根据权利要求1所述的一种光学系统杂光抑制角室内测试系统，其特征在于，
所述杂光模拟器在所述杂光室发出准直的、均匀的所述太阳辐射，经过所述杂光窗口后进入所述光学暗室，并覆盖所述被测光学系统口径，供所述被测光学系统接收，且所述杂光模拟器光轴与所述被测光学系统的所述光轴成α角；所述工况模拟器发出准直的、模拟所述被测光学系统实际工作场景的图像，供所述被测光学系统接收，且所述工况模拟器所述光轴与所述被测光学系统的所述光轴重合；所述环境杂光抑制器吸收所述杂光模拟器发出的、未进入所述被测光学系统的所述杂光辐射，确保该部分所述杂光辐射不会通过一次反射、二次反射等进入所述被测光学系统；所述多维调整机构承载所述工况模拟器、所述被测光学系统和所述环境杂光抑制器，通过旋转水平角度，改变所述被测光学系统所述光轴和所述杂光模拟器所述光轴之间的夹角α，将所述α角从90°开始逐渐减小，直到所述杂光模拟器发出的所述杂光辐射干扰所述被测光学系统工作，则记录此时的所述夹角α，该角度即为所述被测光学系统的所述杂光抑制角。
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