空间光学系统的杂散光分析

介绍了空间光学系统的杂散光的来源,以及对红外光学系统成像质量的影响。在简化分析的基础上,讨论了杂散光分析的物理模型。利用已有的光学系统模型讨论了杂散光的计算和分析方法。主要介绍了蒙特卡罗法和光线追迹法在解决问题方面的作用,用具体的系统模型说明了杂散光计算和分析的假设条件、模型建立和计算过程等。对空间光学系统的杂散光有基础的认识。为以后利用软件进行杂散光分析打下基础。  

光学系统杂散光的消除方法

从杂散光的定义出发,介绍了杂散光的来源,依据来源对杂散光进行了分类,并指出了杂散光对光学系统的一些危害;通过引入PST和BRDF的定义,实现对杂散光进行定量化描述.杂散光的软件模拟分析是目前应用中的热点,介绍了软件分析的理论基础M-C方法,并列举了国内外常用的分析软件.光路分析之后,在系统中设置遮光罩和挡光环、采用适当的涂层成为阻挡杂散光的有力手段,因而被广泛采用.最后介绍了通过软件方法对光机设计无法完全消除的杂散光进行校正的一些进展.  

光学系统杂散光分析

杂散光是光学系统中所有非正常传输光的总称，杂散光对光学系统性能的影响因系统不同而变化。因此，在现代光学设计中，杂散光分析成为光学设计工作中的一个重要环节。杂散光产生的原因比较复杂，讨论了漏光和透射面残余反射引起的杂散光，针对漏光杂散光给出了高密度取样的分析方法，对于残余反射的杂散光建立了带能量因子的光线光学模型和光线二叉树的数据结构，在保证计算精度的同时减少了计算时间。对一个卡塞格林光学系统进行了漏光杂散光分析和光学表面残余反射杂散光的近轴与实际光线分析，得到减少杂散光的措施，达到了杂散光分析的目的。  

大功率激光光学系统杂散光分析的数据结构

文中主要研究发功率激光光学系统光学表面多次反射而形成的杂散光及其数学模型与计算方法，提出了杂散光分析的二叉树数据结构。利用这种数据结构，作者编制了激光光学系统杂散光分析软件，针对两个实例建立了近轴鬼光束树。实例计算表明，采用该数据结构可以全面描述杂散光状况，并根据设计人员的要求捕捉危害较大的鬼像。  

红外光学系统内部热辐射引起的杂散辐射分析

利用LightTools杂散光分析软件，建立一个空间光学系统光学机械结构模型。计算这个系统内部各机械表面辐射能量到达像面的辐射能量的大小，判断出关键表面；通过比较在四种不同的发射率情况下，像面接收到各个表面杂散辐射量的变化规律，得到有用的分析结果来对这个系统提出了初步的措施抑制，并且可以指导其他类似系统的分析和设计。  

红外光学系统杂光PST的研究与测试

介绍了表征光学系统抑制水平的定量指标——点源透过率ＰＳＴ．提出了红外光学系统杂光指标ＰＳＴ的一种测试方法，并在１０．６μｍ波长处，测试了口径为１８０ｍｍ的全反射Ｒｉｔｃｈｅｙ－Ｃｈｒｅｔｉｅｎ红外系统在不同入射角时的点源透过率ＰＳＴ（θ）．  

反射光学系统杂散光的消除

成像光学系统中的杂散光会引起像质模糊和对比度下降，在对像质要求较高，或被探测的光能量微弱的情况下，必须对杂散光进行消除。R-C (Ritchey-Chretien)系统是卡塞格林系统的一种形式，在地面光电探测和空间对地观测等方面都有广泛应用。以焦距为2 m，相对孔径为1/4的R-C系统为例，介绍了利用计算机仿真技术进行消杂散光设计和评价的原理，结合CAD建模进行了主镜内遮光罩、外遮光筒、次镜百叶窗式遮光罩的设计。使用光线模拟追迹软件TRACEPRO建立的测试系统进行仿真测试，得到R-C系统的杂光系数为6.4%，证明了设计的可行性，为应用和进一步的优化设计提供了依据。  

中红外多波长辐射温度计的设计

介绍了以高信噪比同时测量近室温目标温度和光谱发射率的中红外多波长辐射温度计，详细说明了其光学系统及电气系统设计．采用高像质、大光通量的折反式光学系统和闪耀光栅分光系统，通过多元碲镉汞探测器线列及电气系统，可同时检测目标温度及发射率．内置黑体炉和热管恒温视场光栏和孔径光栏减小了周围环境温度漂移及杂散光对温度测量的影响．  

利用OptisWorks对红外热像仪进行内部杂散光分析

用OptisWorks光机仿真软件,对Catherine-FC热像仪的内部杂散光进行仿真分析,计算了系统内部各主要部件的表面辐射能量,并针对该产品的设计特点,分析计算了4种情况下的内部杂散光大小和2种情况下的像面照度分布情况,也分析了5个表面发射率值对应的像面杂光通量,使我们进一步了解到,在FC热像仪中,异形冷屏和球面反射镜组合在抑制内部杂光方面起到不可替代的作用,为类似红外系统的设计,提供了一种新的途径和思路.  

空间太阳望远镜消杂散光分析

为了降低杂散光对空间太阳望远镜(SST)成像的影响,设计了消杂散光装置.首先,基于蒙特卡罗和光线追迹相结合的方法分析系统的杂散光,找到杂散光的一次散射面和关键遮拦面.其次,根据消杂散光理论,结合建模软件SolidWorks和仿真软件TracePro,分别讨论了几种元件时SST系统杂散光消除的有效性.最后,为系统添加了一级消杂散光装置,并评估了该装置对杂散光抑制的效果.引入了等效杂散光亮度的估算方法和挡光环尺寸的作图求解法,为工程应用提供了一整套设计消杂散光装置的思路和方法.