星载长波红外相机杂散光分析与抑制
文献类型：学位论文
| 作者 | 丁学专 |
| 答辩日期 | 2008-05-23 |
| 文献子类 | 硕士 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 导师 | 刘银年 |
| 关键词 | 低温光学 长波红外 杂散光 |
| 学位专业 | 光学工程 |
| 英文摘要 | 长波红外波段光学系统对热辐射敏感，可以对地球目标实现夜间观测，对江、河、湖、海的水面温度探测、热排污监测、城市热岛效应监测、地热资源探测等方面的应用非常有利，在环境监测和资源开发等方面均有很好的应用前景。 本文是围绕长波红外相机的技术难点之一——杂散光的抑制展开。根据红外相机的总体指标，实现了波段8-12.5μm，角分辨率0.11mrad，口径200mm，F数2.08，视场角为1.6o的光学系统的设计，然后对相机光学系统进行了容差分析、杂散光分析、温度分析，并根据分析对光学系统进行了优化。 本文对相机光学系统的各项指标进行了分析，结合空间应用的特殊性，对比各种光学结构的优缺点，进行了光学系统的选型。并对航天遥感反射式光学系统的设计方法从初级像差理论进行了分析，设计出满足要求的光学系统。空间光学系统的杂散光是指扩散于探测器表面的来自非目标物体的光线。杂散光的来源主要有：一是光学系统外部的光线进入系统；二是光学系统构件自身的辐射。这些杂散光将降低系统的MTF，动态范围及探测灵敏度。对长波红外相机的杂散光的抑制工作开始于光学系统的设计阶段。为了抑制背景辐射，采用一次中间像面结构，在主光学后加中继系统。设计实现了100%冷光阑，有效的抑制了系统背景辐射。 对两种不同来源的杂散光分别进行了分析。在对非成像视场区域杂散光进行分析的基础上，采取了有效的杂光抑制措施，理论上杂光系数达到10-5量级。通过对机械构件和光学元件的自发辐射杂散光进行分析，对机械构件进行了杂散光抑制的优化设计。采用低温光学技术抑制自发辐射杂散光，使背景辐射减小到原来的29.67%。最后分析了温度对光学系统影响。光学系统从常温降温至低温时，给出了系统像质变化和焦面位移的具体数据，分析了光学系统中不同组元对温度的敏感性，提出了星载长波红外相机的热控要求。 |
| 学科主题 | 红外系统与元部件 |
| 公开日期 | 2012-08-22 |
| 源URL | [http://202.127.1.142/handle/181331/4900]  |
| 专题 | 上海技术物理研究所_上海技物所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 丁学专. 星载长波红外相机杂散光分析与抑制[D]. 中国科学院研究生院. 2008. |
入库方式： OAI收割
来源：上海技术物理研究所
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