[实用新型]杂光系数和点源透过率复合测试系统

说明书

技术领域

本实用新型属于光学检测领域，涉及一种低成本的杂光系数和点源透过率复合测试系统，尤其涉及一种针对同时具有杂光系数测试和点源透过率测试的实验室，建立的一套高精度、复合式、低成本的测试系统。

背景技术

近年来，随着高灵敏度、低探测阈值探测器的发展，人们对深空微弱目标的探测便成为了可能，而光学系统杂散光的抑制能力将直接影响到微弱目标的探测，为了寻求更好的抑制杂散光的技术，光学测试必不可少，一种能全面、高精度的对光学系统杂散光抑制能力进行测试的检测设备便呼之欲出了。

杂散光辐射是指光学系统中除了目标（或成像光线外）扩散于探测器（或成像）表面上的其它非目标（或非成像）光线辐射能，以及经非正常光路到达探测器的目标光线辐射能。近地空间光学系统由于在太空中工作，各种目标背景复杂，变化多端，对于光学系统的视场外有强烈辐射源，工作环境恶劣。同时，被探测目标信号又非常微弱，这些强辐射比所探测目标辐射强度常常高出几个数量级，经过光学系统孔径的衍射，以及结构与光学元件表面的散射、反射到达像面探测器形成杂散光。它产生的原因错综复杂，不仅与制造光学系统的工艺、材料有关，还与像差特性、衍射现象、目标特征有关，它使相机对比度和调制传递函数明显降低，整个像面层次减少，清晰度变坏，甚至形成杂光斑点，严重时使目标信号完全被杂散光辐射噪声淹没。杂散光产生的原因主要有3个：光学系统视场外部辐射、光学系统内部辐射以及成像光线的散射。

当今在各种航天相机的研制中，杂散光的测试方法有两种，一种是采用积分球系统、大口径准直镜、黑斑目标和探测器测量相机视场内杂散光系数，评价相机杂光抑制能力。另一种是采用高亮度光源、大口径准直镜、转台和探测器测量相机视场外点源透过率PST(Point Source Transmittance)，评价杂散光抑制能力。对于弱目标探测用相机而言，不仅及易受视场外明亮天体太阳光、地气、星光、极光等的强烈辐射遮光罩表面产生杂光造成的目标对比度和成像质量下降，而且也极易受太阳光、地气光和月光在某个成像时刻进入视场内，经过镜面、镜筒和探测器表面散射产生的杂光造成的目标对比度和成像质量下降。因此，对这类相机既要评价视场内杂光的影响，还要测量视场外杂光的影响。

传统的黑斑法测试杂散光时，考虑到透射式准直物镜产生的杂光会对测试结果引入较大影响，使用离轴抛物式反射镜基本不引入杂光，可以有效的解决上述问题。点源透过率测试时，也需要使用到准直物镜。研究表明，大口径探测相机探测目标非常微弱，例如口径为Ф500mm、焦距5m的相机，极限探测星等可达15等星，这类相机在杂散光抑制方面需要多种措施。杂散光测试时需要的准直系统口径必须大于被测相机，而一款口径1m左右，焦距30m左右的离轴反射式准直系统的造价高达1000多万元，而系统主镜的成本接近系统总成本的80%，若按上述两种方法各自购置必须的准直物镜，设备购置费及其昂贵，无法负担，如此，将严重影响科研院所、企事业单位等测试实验室的发展和能力的提高。

发明内容

为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种能够较大程度节约成本的复合式杂散光和点源透过率测试系统。

本实用新型的技术解决方案是：

杂光系数和点源透过率复合测试系统，其特殊之处在于，包括用于测杂光系数的第一系统以及用于测点源透过率的第二系统，第一系统包括积分球系统和准直反射镜，第二系统包括准直反射镜和次镜，所述第一系统与第二系统共用同一个准直反射镜；当测量杂光系数时，准直反射镜位于积分球系统的开口处，当测量点源透过率时，准直反射镜位于次镜的出射光路上。

第一系统放置准直反射镜的位置与第二系统放置准直反射镜的位置之间设置有滑轨；所述准直反射镜包括大口径离轴抛物镜和与滑轨匹配的滚轮。

复合测试系统还包括用于将大口径离轴抛物镜固定在测试位置的定位装置。

第一系统包括积分球系统、准直反射镜、采集系统、控制系统、数据处理单元、显示单元；准直反射镜设置在积分球系统的开口处，被测光学系统设置在积分球系统的出光口处；被测光学系统的输出端与采集系统连接；控制系统分别与积分球系统、采集系统、数据处理单元以及显示单元相连。