论文部分内容阅读
杂散辐射抑制是微弱信号探测航天器面临的关键问题之一。杂散辐射使得探测系统成像对比度降低,色彩失真,严重时目标信号将被湮没在一片杂散噪声中。因此,对空间光学系统进行杂散辐射分析与抑制具有重要意义。本文对光学系统杂散辐射效应的产生、传输、计算与修正进行了系统的研究,并对包含杂散辐射效应的光学系统点扩散函数(PSF)的表达式进行了讨论,利用该表达式可以在后期图像处理过程中对杂散辐射效应进行修正。本文对位于地球上空500公里轨道的某星载红外探测器进行杂散辐射分析,并在分析结果的基础上对其进行杂散辐射的抑制。首先,通过计算发现该红外探测系统焦平面的目标信号照度量级为10-5W/m2,探测系统入瞳面的太阳辐射照度量级为10W/m2,据此提出了该红外探测系统杂散辐射抑制的两个指标参数表征外部杂散辐射抑制能力的点源透过率(point source transmission,PST)和表征内部杂散辐射抑制能力的有效发射率(effective emissivity);然后,对该红外光学系统进行了遮光系统设计,并在该遮光结构的基础上建立了系统杂散辐射分析的散射模型和自发辐射模型;之后,利用光学分析软件Tracepro对系统点源透过率和有效发射率进行了计算,大于30离轴角入射时系统点源透过率为10-11,机械构件表面均涂Martin Black黑漆且在正常工作温度下系统有效发射率为0.0387,说明系统遮光良好,而内部杂散辐射还需进一步抑制;最后,通过合理选择涂层、温度控制及镜面洁净度控制等措施,对系统内部杂散辐射进行了抑制,抑制后系统有效发射率为0.0243。