本文關(guān)鍵詞：光學(xué)系統(tǒng)雜光抑制研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 空間光學(xué)系統(tǒng)，特別是空間紅外光學(xué)系統(tǒng)、低溫光學(xué)系統(tǒng)以及某些大型空間望遠(yuǎn)鏡，都工作在系統(tǒng)視場外有強(qiáng)烈輻射源(如太陽等)的“惡劣”環(huán)境中，這些強(qiáng)烈雜光輻射經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)孔徑的衍射，以及結(jié)構(gòu)與光學(xué)件表面的散射，到達(dá)系統(tǒng)像面形成雜光。 隨著空間光學(xué)技術(shù)的以及多種類光電探測器件技術(shù)的飛躍發(fā)展，雜光的抑制與分析被重新提高到了一個(gè)重要的地位，系統(tǒng)雜光抑制的成功與否，甚至成了某些空間環(huán)境使用的光學(xué)系統(tǒng)性能進(jìn)一步提高的“瓶頸”。因此，對系統(tǒng)雜光的產(chǎn)生和傳輸、分析和計(jì)算、雜光抑制措施的采用與遮光系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、材料表面BRDF以及系統(tǒng)雜光PST的定量測試等方面進(jìn)行深入研究，是非常有必要的。 本文首先介紹了光學(xué)系統(tǒng)雜光的抑制措施，從光輻射在兩個(gè)表面?zhèn)鬟f的基本能量傳輸方程出發(fā)，指出影響輻射能量傳輸?shù)娜齻�(gè)因子：雙向反射分布系數(shù)BRDF、投影立體角PSA和入射輻射通量。并據(jù)此，提出了從系統(tǒng)像面出發(fā)，向前搜尋雜光傳輸?shù)年P(guān)鍵和間接表面，并設(shè)法移除或減少的遮光系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路和方法。同時(shí)，文章具體研究了遮光罩和葉片結(jié)構(gòu)在雜光抑制中特殊作用，以及不同光闌對系統(tǒng)散射和衍射雜光的抑制作用。 表示光學(xué)系統(tǒng)雜光抑制能力的點(diǎn)源透過率PST和材料表面散射特性的雙向反射分布系數(shù)BRDF，這兩個(gè)物理概念是光學(xué)系統(tǒng)雜光分析與計(jì)算的基礎(chǔ)。本文介紹了兩種系統(tǒng)雜光計(jì)算方法，各自給出了計(jì)算實(shí)例。 采用公式法計(jì)算系統(tǒng)雜光，精度雖然稍差，卻可清楚地了解系統(tǒng)七種類型雜光的成因和影響，便于有針對性采取抑制措施，，優(yōu)化遮光設(shè)計(jì)。精確的雜光分析計(jì)算還得“改進(jìn)”的蒙特-卡洛法，它需要追跡足夠多數(shù)量的光線，建立的三維模型的物理特性與實(shí)際符合，才能獲得符合統(tǒng)計(jì)規(guī)律的計(jì)算結(jié)果。 材料表面的BRDF，與波段、入射及出射角都有關(guān)系，幾乎不可能用解析表達(dá)式表示，只能通過實(shí)驗(yàn)手段測試獲得。本文在長波紅外波段和可見波段，在實(shí)驗(yàn)室建立了材料表面BRDF的專門測試裝置，測得了可見和長波紅外波段兩個(gè)光學(xué)鏡面和5片“黑色”吸收涂層的BRDF的空間分布值。 光學(xué)系統(tǒng)雜光指標(biāo)PST的測量，包含了系統(tǒng)各種安裝誤差的影響，體現(xiàn)了系統(tǒng)雜光抑制的真實(shí)水平。本文在實(shí)驗(yàn)室，建立了光學(xué)系統(tǒng)雜光指標(biāo)PST的專用測量裝置。采用鎖相放大器的調(diào)制檢測法，成功地抑制了背景噪聲，提取出了非常微弱的雜光信號，測得了口徑D=180mm的卡塞格林系統(tǒng)的紅外和可見雜光PST。在國內(nèi)第一次成功獲得光學(xué)系統(tǒng)PST的可靠測試結(jié)果。
【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2003
【分類號】：TH74
【目錄】：

• 引言9-14
• 1 光學(xué)系統(tǒng)雜光抑制研究的意義與價(jià)值9-10
• 2 國內(nèi)研究動態(tài)10-11
• 3 論文研究內(nèi)容11-12
• 4 論文所要研究的的問題及解決措施12-14
• 第一章 光學(xué)系統(tǒng)雜光抑制措施的研究14-26
• 1．1 輻射能量的傳輸14-15
• 1．2 系統(tǒng)雜光抑制的基本思路15-18
• 1．2．1 關(guān)鍵表面16-17
• 1．2．1．1 物空間的關(guān)鍵表面16-17
• 1．2．1．2 像空間的關(guān)鍵表面17
• 1．2．2間接表面17-18
• 1．3 遮光系統(tǒng)（BaffleSystem）的設(shè)計(jì)18-22
• 1．3．1 主遮光罩（Main Baffle）18-19
• 1．3．2 狀遮光罩（Conical Baffle）19-20
• 1．3．3 葉片結(jié)構(gòu)（Vane Structure）20-22
• 1．4 光闌的應(yīng)用和衍射雜光的抑制22-24
• 1．4．1 孔徑光闌（Aperture Stop）22-23
• 1．4．2 Lyot光闌（Lyot Stop）23-24
• 1．4．3 視場光闌（Filed Stop）24
• 小結(jié)24-26
• 第二章 光學(xué)系統(tǒng)雜光分析與計(jì)算26-42
• 2．1 兩個(gè)物理概念27-28
• 2．1．1 點(diǎn)源透過率PST27
• 2．1．2 雙向反射分布系數(shù)BRDF27-28
• 2．2 公式法分析計(jì)算系統(tǒng)PST28-35
• 2．2．1 點(diǎn)源雜光系統(tǒng)PST計(jì)算28-32
• 2．2．1．1 一次散射雜光29-30
• 2．2．1．2 多次散射雜光30
• 2．2．1．3 一次衍射雜光30-31
• 2．2．1．4 二次衍射雜光31
• 2．2．1．5 三次衍射雜光31-32
• 2．2．1．6 衍射-散射雜光32
• 2．2．1．7 散射-衍射雜光32
• 2．2．2 擴(kuò)展雜光源光學(xué)系統(tǒng)雜光的計(jì)算32-33
• 2．2．3 公式法計(jì)算光學(xué)系統(tǒng)雜光實(shí)例33-34
• 2．2．4 光學(xué)系統(tǒng)選型與雜光水平34-35
• 2．3 蒙特-卡洛法計(jì)算系統(tǒng)PST35-41
• 2．3．1 蒙特-卡洛法計(jì)算系統(tǒng)雜光實(shí)例36-41
• 2．3．1．1 中波紅外波段的系統(tǒng)雜光計(jì)算實(shí)例37-39
• 2．3．1．2 長波紅外波段的系統(tǒng)雜光計(jì)算實(shí)例39-41
• 小結(jié)41-42
• 第三章 雙向反射分布系數(shù)BRDF及其測試42-50
• 3．1 雙向反射分布系數(shù)BRDF42-43
• 3．2 雙向反射分布系數(shù)BRDF的測試43-49
• 3．2．1 紅外BRDF的測試43-47
• 3．2．1．1 吸收涂層紅外BRDF的測試43-46
• 3．2．1．2 光學(xué)鏡面紅外BRDF的測試46-47
• 3．2．2 可見BRDF的測試47-49
• 小結(jié)49-50
• 第四章 系統(tǒng)雜光指標(biāo)PST的測試50-56
• 4．1 紅外雜光PST的測試51-54
• 4．2 可見雜光PST的測試54-56
• 小結(jié)56-57
• 結(jié)束語57-59
• 參考文獻(xiàn)59-62
• 致謝62-63

【引證文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 原育凱;;光學(xué)系統(tǒng)雜散光的消除方法[J];大氣與環(huán)境光學(xué)學(xué)報(bào);2007年01期

2 劉昆;余飛鴻;;LCoS微型投影光引擎雜散光分析與抑制[J];光學(xué)儀器;2012年01期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 江倫;大變倍比長焦距中波紅外連續(xù)變焦距系統(tǒng)研究[D];中國科學(xué)院研究生院（長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所）;2012年

2 牛金星;紅外探測系統(tǒng)雜散輻射的分析與抑制技術(shù)研究[D];中國科學(xué)院研究生院(西安光學(xué)精密機(jī)械研究所);2010年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李t

本文編號：297637