风云二号辐射计百叶窗式遮光罩杂散光抑制研究-论文.pdf

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1、第35卷第1期应用光学Vol_35NO．12014年1月JournalofAppliedOpticsJan．2014文章编号：1002—2082(2014)01—0134—05风云二号辐射计百叶窗式遮光罩杂散光抑制研究李欣耀，陈福春，陈桂林(中国科学院上海技术物理研究所中国科学院红外探测与成像技术重点试验室，上海200083)摘要：风云二号卫星扫描辐射计为视场分光方式的R—C光学系统，视场外的杂光掠过次镜穿过主镜孔直接混入信号光路照射在焦面上，形成直射杂光。为了消除该直射杂光，使用Tra—cePro软件对辐射计模型进行正追和倒追，都追到了直射杂光的存在，利用Zem

2、ax软件仿真找出了该直射杂光的形成机理，并计算出该直射杂光域。根据仿真和计算，设计了可以透信号光阻挡杂散光的叶片状次镜遮光罩。软件仿真表明：百叶窗式遮光罩可以彻底抑制该区域可见直射杂光，积分球实验也验证了该百叶窗式遮光罩可以降低辐射计95．2％的可见杂光。关键词：杂光抑制；R—C系统；百叶窗；直射杂光中图分类号：TN202文献标志码：AStraylightsuppressioninFY一2radiometerwithshutterLIXin—yao，CHENFu—chun，CHENGui—lin(KeyLaboratoryofInfraredSystemDetec

3、tionandImagingTechnology。ShanghaiInstituteofTechnicalPhysicsoftheChineseAcademyofSciences，Shanghai200083，China)Abstract：FY-2radiometerisamulti-fieldRitchey-Chretien(R-C)opticalsystem．Straylightoutsidethefieldgrazesthesecondarymirror，thengoesacrosstheprimarymirror，andfinallyhitsthedete

4、c—tor，whichproducesthestraighthitpath．Toeliminatethisstraighthit，weusedTraceprosoftwarepackagetotracethepathandusedZemaxsoftwarepackagetofindoutthegenerationmechanismsofit，andthencalculatedtheareaofthestraighthit．Basedonthesimulationandcalculation，ashutterwithsomelaminaswasdesigned，wh

5、ichcouldallowsignallighttotransmitbutpreventthestraylightenteringintothedetector．Resultsofthesimulationilluminatethatthedirectstraylightinthisareacanbeeliminatedcompletelybyusingthedesignedshutter．Alsotheintegratedsphereexperimentin—dicatestheshuttercandecrease95．2ofthevisiblestraylig

6、ht．Keywords：straylightsuppressing；R—Copticalsystem；Shutter；directstraylight,引言如果太阳光进入，这类杂光能量未经任何衰减对R-C光学系统是卡塞格林系统的一种形式，因仪器性能影响非常严重。杂散光是各国自旋卫星为具有无色差、无热化、结构长度短、适用于多光气象云图中共同面临的无法彻底解决的难题，攻谱等特点，被广泛应用于航天遥感仪器的主光学克此类问题主要依靠优化辐射计光路设计。系统u。风云二号辐射计是一个主镜口径400mm，次镜口径120mm，可见光焦距3000mm，红1辐射计可见直射杂光的仿真外

7、焦距521mm的R—C光学系统。没有杂光抑制风云二号辐射计光学系统是视场分光方式的措施时，视场外的杂光掠过次镜穿过主镜孔直接R—C系统，其瞬时视场东西向偏置。视场东西向不混入信号光路照射在焦面上，形成可见直射杂光，对称的外在表现形式是折镜在东西方向的不对收稿日期：2013—07—09；修回日期：2013—08—18作者简介：李欣耀(1979一)，男，江西南昌人，硕士，副研究员，主要从事空间杂散光星地一体化研究和红外遥感仪器光学系统设计的工作。E-mail：xinyaoli@sina．corn·138·应用光学2014，35(1)李欣耀，等：风云二号辐射计百叶窗式遮

8、光罩杂散光