[发明专利]一种紫外成像仪深度截止带外光谱杂光的方法

说明书

技术领域

本发明属于空间光学遥感技术领域，它涉及一种截止带外光谱杂光的方法，尤其涉及一种紫外成像仪深度截止带外光谱杂光的方法。

背景技术

大气中臭氧等痕量气体对紫外辐射的强烈吸收及散射使得0km～40km低空紫外辐射相对可见/红外辐射弱2～4个量级，同时紫外波段范围远比可见/红外波段范围窄，因此紫外遥感仪器研制中杂光水平是非常重要的一项指标。为了保证紫外波段探测信号的可反演性，模拟计算知临边紫外遥感仪器带外光谱杂光必须控制在10^-6量级以上，总的杂光信号必须优于1%。目前紫外成像仪器主要依靠滤光片限制带外杂光的影响，滤光片截止率要求非常高，一般直接要求6OD以上，且不说国际上连Adover公司都认为该技术难以实现，即使能够实现，其截止率越高也意味着滤光片越厚以及价格越昂贵，同时由于滤光片变厚会带来仪器尺寸、重量、带内有用信号以及杂光等技术指标的变化。

发明内容

本发明的目的在于解决目前紫外成像仪研制中光谱杂光控制过度依赖滤光片技术以及由此带来的研制成本较高等问题，提出一种紫外成像仪深度截止带外光谱杂光的方法。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案具体如下：

一种紫外成像仪深度截止带外光谱杂光的方法，包括以下步骤：

首先，将大气辐射通过反射光学原件反射进紫外成像仪内部；

然后，经过多个透射光学元件的透射；

再然后，经过窄带滤光片进行过滤；

其中，每个所述透射光学元件上镀有工作波段内96%以上透射率，工作波段外反射率下降5～10倍的紫外增透膜；所述反射光学原件镀有工作波段内98%以上，工作波段外透射率下降5～10倍反射率的紫外高反膜；所述窄带滤光片紫外工作波段外截止率至少为4OD。

上述技术方案中，所述多个透射光学元件为7片透镜。

本发明具有以下的有益效果：

本发明的紫外成像仪深度截止带外光谱杂光的方法，将以往控制带外杂光主要依赖的窄带滤光片技术分散到反射、透射及滤光片元件上，三者共同应用，在保证系统紫外工作波段内信号的同时，极大地降低带外杂光影响，系统截止带外光谱杂光可达10^-6以上，总的带外杂光影响小于0.5%，为空间紫外大气成像探测提供较高的信噪比，同时，整个系统结构简单，分散到三种光学元件上的镀膜技术也容易实现，成本更低。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明的紫外成像仪光谱辐射相对强弱变化示意图；

图2为本发明的反射光学元件陪镀片光谱反射率示意图；

图3为本发明的透射光学元件陪镀片光谱透射率示意图；

图4为本发明的窄带滤光片透过率示意图；

图5为本发明的窄带滤光片10⁴量级截止率示意图；

具体实施方式

本发明的发明思想为：

本发明的紫外成像仪深度截止带外光谱杂光的方法根据光学设计，结合镀膜技术，将以往主要依靠滤光片实现的带外杂光控制分散到每一个光学元件，分别研制反射光学元件、透射光学元件以及窄带滤光片等单元，几者共同作用。所述反射光学元件需镀工作波段内98%以上反射率、工作波段外反射率下降5～10倍的紫外高反膜；所述窄带滤光片紫外工作波段内透过率尽可能高，工作波段外截止率4OD；所述各光学单元共同作用没有固定先后顺序，一般依据光学设计优化出一个最好的排序和位置，各光学单元所起的作用没有变化；信号经反射光学元件后，紫外工作波段内的有用信号几乎不衰减，而工作波段外的信号会衰减5～10倍；同理，信号经过透射光学元件后也会产生同样的效果，而且每经过一次透射都会等比例的衰减；信号经过窄带滤光片后，工作波段外的信号还有一个10⁴倍的锐减，此时到达探测器的信号将是工作波段内信号占据绝对优势，杂光信号影响非常小。

下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步描述。

参见附图1，假设紫外成像仪探测信号紫外工作波段比可见/红外波段低4个量级，本发明的一种紫外成像仪深度截止带外光谱杂光的方法依次经过反射光学元件1、透射光学元件2以及窄带滤光片3的相对光谱传输效率，到达探测器4时工作波段内信号仅衰减不到3倍，带外光谱杂光信号已衰减至10^-6以下，从而实现大气紫外波段信号探测。

实施例