[发明专利]一种红外光学系统外部杂散光测试装置及测试方法

说明书

本发明公开了一种红外光学系统外部杂散光测试装置及测试方法，包括光源、平行光管、转台、滑动导轨、第一支架、第二支架、透镜安装座、显微系统、探测器；在测试中，将红外光学系统外部杂散光测试装置置于暗室中，光源光线依次经过平行光管中的次反射镜和主反射镜反射变为平行光束，调整使平行光管、红外光学系统、显微系统、探测器位于同一光轴上，探测器记录图像数据，分别从不同角度引入外部杂散光，探测器多次记录图像数据。本发明的优点在于原理简单，通用各种中波红外光学系统，可以定性定量地对红外光学系统外部杂散光进行测量，精确评估红外光学系统对外部杂散光的抑制水平。

技术领域

本发明涉及光学领域，尤其涉及一种红外光学系统外部杂散光测试装置及测试方法。

背景技术

杂散光是指到达光学系统像面的非成像光线，对光学系统、尤其是制冷型红外光学系统的影响，主要表现为：像面对比度下降、图像锐度变小、像质恶化等，引起MTF退化和系统有效信噪比降低，严重时导致无法准确识别目标。对于制冷型红外光学系统，外部杂散光抑制水平是判断其成像质量、影响光电系统目标识别能力好坏的关键因素之一。

目前制造商要求空间光学系统在非理想成像环境中承担越来越多具有挑战性的成像任务，而许多应用需要非常高的动态范围内容的成像场景。例如，在通过有可能被刮伤或被碎屑覆盖的防护窗观察时，光学系统对杂散光的抑制水平必须要得到确定。窗口、碎片、光学元件甚至是传感器都可能导致意外的辐射撞击探测器。这种光可能会淹没所需的信号并引入计算误差，极大影响红外光学系统的成像质量。目前现有的红外光学系统外部杂散光测试系统种类较少，且大多都存在系统复杂，价格高昂，不能定性定量分析红外光学系统外部杂散光的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种红外光学系统外部杂散光测试装置及测试方法，其结构简单、实现方便，可以定性定量地对红外光学系统外部杂散光进行测量，精确评估红外光学系统对外部杂散光的抑制水平。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案如下：

构建一种红外光学系统外部杂散光测试装置，包括光源、平行光管、转台、滑动导轨、第一支架、第二支架、透镜安装座、显微系统、探测器，所述光源安装于平行光管下方，所述平行光管包括主反射镜和次反射镜，所述转台与平行光管之间由第一支架连接，所述滑动导轨安装在转台上，所述滑动导轨上安装有透镜安装座和第二支架，所述显微系统安装在第二支架上，所述探测器安装在显微系统像面上，所述光源、转台、滑动导轨、显微系统、探测器之间电连接。

进一步的，所述光源的核心器件为黑体光源，发出的光为3-5μm中波红外。

进一步的，所述平行光管为离轴反射式平行光管，可将光源发出的光经主反射镜和次反射镜反射为平行光束。

进一步的，所述转台为数控回转工作台，可带动滑动导轨、透镜安装座、第二支架、显微系统、探测器水平同步回转。

进一步的，所述滑动导轨为数控直线导轨，可调节透镜安装座、显微系统及探测器之间的距离。

进一步的，所述透镜安装座为三爪可调透镜安装座，可夹持红外光学系统，三爪可调透镜安装座可在水平方向旋转来调节红外光学系统光轴方向。

进一步的，所述探测器的核心器件为红外焦平面阵列探测器，可对光源发出的光以及外部杂散光进行成像、数据储存及分析。

进一步的，所述平行光管、显微系统以及探测器依次设置于同一光轴上。

进一步的，一种红外光学系统外部杂散光测试方法，其特征在于，按以下步骤进行：

(1)将红外光学系统外部杂散光测试装置置于暗室(即无外部杂散光环境)中，将红外光学系统安装在透镜安装座上；