【摘要】：高光譜成像系統(tǒng)的巨大優(yōu)勢是高光譜分辨率,并且能夠在對地觀測的同時獲取眾多連續(xù)波段的地物光譜圖像,因此在航空、航天等遙感領域已成為一大研究熱點。然而雜散光的存在會影響光學系統(tǒng)成像質量和目標探測對比度,嚴重時目標信號將完全湮沒在雜散輻射噪聲中,導致整個系統(tǒng)無法正常工作。因此,對于雜散光的研究有著重要的理論和實用價值。本文主要對光學系統(tǒng)成像時雜散光信號檢測進行研究,采用點源透過率法作為雜散光檢測原理。首先,對光源部分進行優(yōu)化,采用解橢圓型Monge-Ampére方程的方法提高光源性能。其次,依據實驗設計要求,對可見光和近紅外兩種光源進行檢測,將實驗系統(tǒng)設計和軟件仿真相結合并搭建實驗平臺。最后,調整被測系統(tǒng)的光學結構,重復測量不同離軸角下(±5°~±20°)被測系統(tǒng)輻照度,繪制PST測試值曲線圖并與標準鏡頭參數曲線進行對比,進而分析該系統(tǒng)雜散光抑制水平。結果表明,被測系統(tǒng)的PST測試值曲線趨勢與標準鏡頭基本一致,在離軸角大于4°的范圍內PST10~(-5),且曲線趨于平緩,該系統(tǒng)雜散光抑制能力較好。雜散光信號檢測技術的研究對光譜成像技術發(fā)展有很大幫助。
【學位授予單位】：長春理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TH744.1
【圖文】：

為雜散光檢測的實驗方法進行測量[13-15]，實驗測量范圍為 0.45μm～光與近紅外光波段。外研究現狀對于光學系統(tǒng)測量實驗的影響很大，但長期以來，由于被測光學系同和雜散光計算的復雜性，導致在雜散光定性分析上的研究仍不夠紀 70 年代前后，才進一步開展對雜散光的研究。20 世紀 70 年代初（NASA）與有關部門聯合開展對于雜散光的分析研究。美國航空委托 Arizona 大學的 Breault 和 Harvey等人成立了第一個雜散光研究器制造公司合作共同解決光學系統(tǒng)的雜散光抑制問題[16-18]。Breaul反射鏡實現 Φ300mm 通光口徑光學系統(tǒng)雜散光測試，測試波段范外光波段。通過調整反射鏡偏轉角度，進行入射光束進入被檢光學進而實驗 PST指標測試。其檢測設備結構圖如圖 1.1 所示。

圖 1.2 ESA雜散光檢測系統(tǒng)結構示意圖977 年，國際光學工程學會（SPIE）舉行了第一次主題為雜散光抑制的專并且從 1980 年開始，該會議每兩年舉行一次。對于雜散光的相關研究表了幾十個論文專集。1994 年 7 月，SPIE 在美國圣地亞哥召開的雜散，對于雜散光的討論不僅包括測量分析和計算，而且在其產生和傳輸理取得了重大突破。在雜散光分析和抑制的研究過程中，由 Breault Rization 開發(fā)的 ASAP 和由 Lambda Research 開發(fā)的 Tracepro 及由美國 rch Associates 公司開發(fā)的 Light Tools 軟件相繼出現，這些分析軟件都是進行改進和創(chuàng)新，使其能夠精確地對光學系統(tǒng)雜散光進行分析計算。通分析軟件，光學系統(tǒng)雜散光的分析計算結果和測試結果越來越準確一致軟件分析計算的正確性[19-21]。比于國外對于雜散光的研究分析，國內起步較晚，但也取得了一定的研81 年，浙江大學的林中等研究學者，在巴爾康斯基教授的指導下，于巴體物理實驗室研究完成了對激光拉曼分光計的雜散光分析，并就此提出曼分光計中雜散光的分析方法。實驗過程中討論并總結了產生雜散光的[22,23]

（c）透鏡角度偏離 2°情況圖 3.2 模擬光斑輻照度分布圖所示為正常情況下模擬光斑的輻照度分布圖，從面透鏡后的光斑分布均勻性較高，達到 85.31%，輪廓較為明顯；由于在實際操作過程中光源位置還仿真了光源位置偏離 3mm 的情況，如圖 3.2（分布均勻性較差，且能量較為集中在中間區(qū)域，布的影響較大；圖 3.2（c）是透鏡角度偏離 2°情看出由于透鏡角度的偏離導致光斑的能量分布呈雜散光檢測系統(tǒng)的后續(xù)操作將產生較大的影響。意光源的位置與透鏡的角度這兩個因素的把控[35-3系統(tǒng)光源性能檢測系統(tǒng)光源均勻性檢測統(tǒng)光源均勻性測試精度要求優(yōu)于 2%，因此實驗要求。在平行光管出射面處放置一個二維位移臺

【參考文獻】

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本文編號：2799629