非制冷紅外探測器產(chǎn)生的雜散光會在焦平面形成非均勻的圖像,而在探測器窗口附近使用光闌,并對其開孔形狀進行優(yōu)化設(shè)計,是抑制雜散光的關(guān)鍵。利用區(qū)域法建立了雜散光在焦平面上的照度分布計算模型,并建立了變量模型和目標函數(shù)模型,以區(qū)間窮舉法作為極值搜尋方法,完成了優(yōu)化光闌開孔的程序編制。針對某款存在雜散光問題的非制冷紅外探測器,利用所提數(shù)學方法優(yōu)化設(shè)計了光闌的開孔形狀,極大地削弱了由雜散光引起的"鍋蓋效應(yīng)",從而驗證了光闌開孔形狀優(yōu)化設(shè)計方法的正確性與實用性。 

【文章來源】：光學學報. 2020,40(08)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

非制冷紅外探測器雜散光及光闌示意圖

圖1 非制冷紅外探測器雜散光及光闌示意圖本文把光闌開孔形狀的優(yōu)化設(shè)計抽象成為數(shù)學中的最優(yōu)化計算。最優(yōu)化計算是一個極值搜尋的過程,需要建立兩個數(shù)學要素,即目標函數(shù)和變量,因此,給定一個目標函數(shù),該目標函數(shù)能夠評價光闌對雜散光的抑制效果,并將描述光闌開孔形狀的參數(shù)作為變量,然后選擇一個合適的算法,通過不斷改變變量以改變光闌的形狀,在變量的約束范圍內(nèi)搜尋一組值,使目標函數(shù)達到最優(yōu)。通過編制程序?qū)⒗碚撃Ｐ娃D(zhuǎn)化為實際應(yīng)用,實現(xiàn)對開孔形狀的優(yōu)化設(shè)計,以實現(xiàn)非制冷紅外探測器對雜散光的抑制效果達到最佳。

式中:Φ2為單位源面?zhèn)鬟f到單位接收面的輻射通量;L1(φr, θr)為單位源面在(φr, θr)方向的輻射亮度; A1、A2分別為單位源面和單位接收面的面積;α、β分別為源面和接受面法線與兩者中心連線的夾角;r為源面和接收面中心的距離。若不把A1視為單位光源面,而是將其視為一個被光源照射,再把光能傳向單位接收面的中介面,則(1)式可變?yōu)?

【參考文獻】：
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本文編號：3430232