[发明专利]具有抑制杂散光功能的挡光环、冷屏及制冷型红外探测器

说明书

本发明提供了一种具有抑制杂散光功能的挡光环及冷屏，该挡光环包括挡光环本体，挡光环本体内侧沿其厚度方向设有环状的台阶；该冷屏包括冷屏外壳及此挡光环，冷屏外壳的一端设有通光孔，挡光环至少1个，且沿冷屏外壳的内侧壁布置，所述挡光环的中心轴与通光孔的中心轴同轴布置。该发明通过对挡光环内壁进行台阶式设计，使得部分从外部通光孔射入的光线经过挡光环的台阶处侧壁的一次反射杂散后，会被台阶挡住，而不能直接到达焦平面，从而可屏蔽掉通过挡光环内壁一次反射到达焦平面的杂散光，有效抑制杂散光的干扰，大幅度减少了挡光环内壁一次反射杂散光对性噪比所产生的负面影响。

技术领域

本发明属于制冷型红外探测器技术领域，具体涉及一种具有抑制杂散光功能的挡光环、冷屏及制冷型红外探测器。

背景技术

制冷型红外探测器探测背景和目标是通过分析背景、目标辐射的辐射率以及温度差值来实现的。在制冷探测器系统中，探测器组件处于较低的制冷温度下工作，工作温度约77K。红外探测器组件是一种红外辐射能转换器，主要用于将接收到的红外辐射转换为便于测量或识别的电能、热能等其他形式。而杂散光是指红外探测成像系统中除了目标的成像光线以外，辐射到探测器或成像表面上的其他非目标成像光线，以及经非正常传输路径到达探测器的目标光线。

然而探测器系统所探测的区域，温度远远高于探测器组件所处的制冷温度，此区域产生的部分红外辐射通过冷屏挡光环侧壁一次反射或多次反射才能到达焦平面，这些杂散光在系统焦平面上形成背景辐射噪声的同时，对性噪比产生极大的负面影响，轻者，会使探测目标的信噪比、像面的对比度和调制传递函数降低，使整个像面的层次减少、清晰度变差、能量分布混乱甚至形成杂散光斑点；重者，被探测的目标信号完全湮没在杂散光背景中，系统无法识别目标，或因像面杂散光分布不均匀，在系统探测器上形成虚假信号，致使系统探测到伪目标，甚至导致整个探测系统失效。在现有技术中杂散光的问题无法得到有效解决，因此就非常有必要提出一种具有抑制杂散光功能的冷屏。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中杂散光在系统焦平面上形成背景辐射噪声，对性噪比产生极大的负面影响的问题。

为此，本发明提供了一种具有抑制杂散光功能的挡光环，包括挡光环本体，所述挡光环本体内侧沿其厚度方向设有环状的台阶。

进一步的，所述台阶的阶梯数为一个或多个。

进一步的，所述挡光环本体采用镍钴合金材质制得。

另外，本发明还提供了一种具有抑制杂散光功能的冷屏，包括冷屏外壳，以及上述具有抑制杂散光功能的挡光环；所述冷屏外壳的一端设有通光孔，所述挡光环至少1个，且沿冷屏外壳的内侧壁布置，所述挡光环的中心轴与所述通光孔的中心轴同轴布置。

进一步的，所述台阶的开口面向通光孔设置。

更进一步的，所述台阶包括竖直段和水平段，所述台阶下端的竖直段和水平段端点连线MN与其竖直段端面的夹角为α，所述台阶下端的竖直段端点M和冷屏出光口的焦平面上端点B的连线MB与焦平面的夹角为β，且α＜β。

进一步的，所述台阶的开口背向通光孔设置。

更进一步的，所述台阶包括竖直段和水平段，所述台阶下端的竖直段和水平段端点连线MN与其竖直段端面的夹角为α，所述台阶下端的竖直段端点M和通光孔上端点A的连线MA与通光孔的竖直面夹角为γ，且α＜γ。

进一步的，所述挡光环有多个，部分挡光环的台阶开口面向通光孔设置，剩余部分挡光环的台阶开口背向通光孔设置。

本发明还提供了一种制冷型红外探测器，包括探测器本体，以及上述的具有抑制杂散光功能的冷屏；所述探测器本体上设有焦平面，所述焦平面面向冷屏的出光口布置，且焦平面的中心位于通光孔的中心轴上。

与现有技术相比，本发明的有益效果：