[实用新型]光谱权重可调谐型微弱光星等模拟系统

说明书

技术领域

本实用新型属于光学探测技术领域，涉及一种星等模拟器系统，尤其涉及一种大口径、消杂光的光谱权重可调谐型微弱光星等模拟系统。

背景技术

在进行深空探测和天文观测中，为了探测到亮度很弱或者距离地球更远的星体，需要研制一些高灵敏度的探测相机，而这种探测相机探测能力很强，国内还没有有效的标准测试设备去标定其探测能力。对于常规的探测相机，国内通常用以下两种方法对探测相机探测能力进行标定：一种是在远离城市的深山中对国际上公认的已知星等的恒星进行拍摄，然后将采集到的数据进行处理，完成对探测相机的校准与标定。此种方法的缺点是：①受到自然条件和天气的影响，有时连续等待几十天也不一定等到满足实验条件的天气；②受到大气对光谱的吸收，大气密度的测量精度以及大气透过率的不稳定性影响；③由于大气对星体辐射光谱的不均匀吸收，使得探测相机接收到的光谱分布与星体实际辐射光谱分布不同；④对高探测能力的弱光探测相机，由于大气的散射产生杂散光，使得探测相机背景变亮，微弱目标信息淹没在暗背景中；另一种标定方法是在实验室用星模拟器模拟无穷远星点，完成对探测相机探测能力的标定，此种方法不受天气条件的影响，实施比较简单，但该方法同样存在诸多缺点：①由于星模拟器自身杂散光难以消除，无法模拟星等较高星等；②目前国内的星模拟器有效口径较小，不能完成大口径探测相机的标定任务；③模拟光谱单一，即实验室只能模拟星体的辐亮度，不能模拟星体的辐射光谱分布情况，导致对探测相机标定不够准确。

所以，对探测相机探测能力的标定既要考虑到杂散光对微弱目标信息的淹没，也要考虑模拟星点光谱与实际星体辐射光谱的不匹配导致错误的标定结果。为了解决现阶段国内标定探测相机探测能力的诸多缺点与不足，本实用新型设计研制了一种大口径、消杂散光、光谱权重可调谐型微弱光星等模拟系统。以满足对探测相机在各种光谱曲线分布情况下对探测能力的高精度标定。

实用新型内容

为了解决背景技术中所存在的上述技术问题，本实用新型提出了一种大口径、消杂散光以及测量精度高的光谱权重可调谐型微弱光星等模拟系统。

本实用新型的技术解决方案是：本实用新型提供了一种光谱权重可调谐型微弱光星等模拟系统，其特殊之处在于：所述光谱权重可调谐型微弱光星等模拟系统包括光谱权重可调型光谱模拟子系统以及设置在光谱权重可调型光谱模拟子系统出射光路上的大口径消杂光星模拟器子系统。

上述光谱权重可调型光谱模拟子系统包括光源系统、分光系统、光强调节系统、光谱混合与监测系统以及控制系统；所述分光系统、光强调节系统以及光谱混合与监测系统依次设置于光源系统的出射光路上；所述控制系统分别与光源系统、光强调节系统以及光谱混合与监测系统相连。

上述光源系统包括氙灯光源、抛物面聚光镜、狭缝光阑以及准直透镜；所述氙灯光源设置在由抛物面聚光镜所形成的凹腔中；所述狭缝光阑以及准直透镜依次设置在经抛物面聚光镜反射后的出射光路上；

所述分光系统包括闪耀光栅以及汇聚透镜；所述闪耀光栅设置在经准直透镜后的出射光路上；所述汇聚透镜设置在闪耀光栅的出射光路上；光强调节系统包括入射光纤阵列、光强调节器以及出射光纤阵列；所述入射光纤阵列设置在经汇聚透镜后的出射光路上，所述入射光纤阵列的入射端与汇聚透镜的像方焦平面重合；所述光强调节器设置在入射光纤的出射光路上；所述出射光纤阵列设置在光强调节器的出射光路上；

所述光谱混合与监测系统包括积分球、光谱辐亮度计探头以及手动可变光阑；所述积分球设置在出射光纤阵列的出射光路上；所述光谱辐亮度计探头设置在积分球内壁上；所述手动可变光阑设置在积分球的出口处；

所述控制系统包括氙灯控制器、光强调节器控制器和光谱辐亮度计控制器；所述氙灯控制器与氙灯光源相连；所述光强调节器控制器光强调节器相连；所述光谱辐亮度计控制器与积分球相连并用于监视积分球的输出的光谱辐亮度值和光谱分布曲线。

上述光强调节器包括电动可变光阑以及中继透镜；所述电动可变光阑以及中继透镜依次设置在经入射光纤阵列后的出射光路上。