低温光学系统能量集中度测试系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种低温光学系统能量集中度测试系统及方法，该系统包括：真空低温模拟设备：包括真空罐、真空平行光管和光学窗口，关罐后抽真空充液氮，为试验提供真空低温环境；光学系统：包含低温镜头、支撑结构、冷屏及工装底板和背景冷屏等产品和设备，含各产品和设备的热控实施设备；探测器组件：含探测器杜瓦组件、视频处理器及制冷机组件，并配套相应控制单位及数据采集设备；面源黑体及针孔靶标：置于真空罐外，提供了点目标的辐射信号等。本发明专利技术有效解决了低温下光学系统能量集中度测试问题，取得了方法合理、操作可行、简单方便、适应性强、可推广应用的有益效果。

Energy concentration measurement system and method for low temperature optical system

The invention discloses a low temperature optical system energy concentration testing system and method, the system includes a vacuum low temperature simulation equipment: including vacuum tank, vacuum collimator and optical window, close the tank after vacuum pumping liquid nitrogen, provide vacuum cryogenic environment for test; optical system includes: products and equipment, low temperature lens support structure, cold shield and tooling plate and the cold screen background, including the implementation of equipment control products and equipment; detector module: including detector Dewar assembly, video processor and refrigerator components, and the corresponding control unit and data acquisition equipment; blackbody and pinhole target in a vacuum tank, provides: the target radiation signal. The invention effectively solves the problem of measuring the energy concentration degree of the optical system at low temperature, and achieves the beneficial effects of reasonable method, feasible operation, simple and convenient, strong adaptability and popularization and application.

【技术实现步骤摘要】
低温光学系统能量集中度测试系统及方法
本专利技术涉及一种测试系统及方法，特别是涉及一种低温光学系统能量集中度测试系统及方法。
技术介绍
光学遥感器是卫星等航天器的重要组成部分，航天光学遥感器采用光学系统将收集的地球或空间电磁辐射聚焦到探测器上，为进一步提升光学遥感器探测性能，目前先进的光学系统将采用低温光学技术，将光学镜头制冷到更低的温度水平，以降低光机辐射，提高遥感器探测灵敏度和动态范围，能量集中度是衡量光学系统成像质量的重要指标，能量集中度越大，表明光学系统对入射光的聚焦能力越强，像质越高，对设计生产的低温光学系统，需要通过真空低温下的镜头像质测试来验证成像性能，常温常压下的光学系统能量集中度测试一般采用干涉仪设备直接进行测量，方法成熟，但真空低温下的光学系统能量集中度测试存在困难：首先测试仪器和设备必须能耐受真空低温环境，常温常压下的测试仪器设备须进行改造；真空低温测试时，制冷设备工作引起的微振动会引起成像质量降低，导致图像模糊影响指标测试结果；此外，光学系统能量集中度需要配合光学遥感器的探测器展开试验，在工程实践中，探测器作为长周期产品，其研制进度往往落后于光学镜头，导致光学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低温光学系统能量集中度测试系统，其特征在于，低温光学系统能量集中度测试系统包括：真空低温模拟设备：包括真空罐、真空平行光管和光学窗口，关罐后抽真空充液氮，为试验提供真空低温环境；光学系统：包含低温镜头、支撑结构、冷屏及工装底板与背景冷屏产品和设备，含各产品和设备的热控实施设备；探测器组件：含探测器杜瓦组件、视频处理器及制冷机组件，并配套相应控制单位及数据采集设备；面源黑体及针孔靶标：置于真空罐外，提供了点目标的辐射信号，通过平行光管准直进入真空罐低温光学镜头聚焦到探测器焦面上；多维调整台：对位置和方位进行微调，用于控制点目标信号落于探测器像元中心形成清晰像。

【技术特征摘要】
1.一种低温光学系统能量集中度测试系统，其特征在于，低温光学系统能量集中度测试系统包括：真空低温模拟设备：包括真空罐、真空平行光管和光学窗口，关罐后抽真空充液氮，为试验提供真空低温环境；光学系统：包含低温镜头、支撑结构、冷屏及工装底板与背景冷屏产品和设备，含各产品和设备的热控实施设备；探测器组件：含探测器杜瓦组件、视频处理器及制冷机组件，并配套相应控制单位及数据采集设备；面源黑体及针孔靶标：置于真空罐外，提供了点目标的辐射信号，通过平行光管准直进入真空罐低温光学镜头聚焦到探测器焦面上；多维调整台：对位置和方位进行微调，用于控制点目标信号落于探测器像元中心形成清晰像。2.如权利要求1所述的低温光学系统能量集中度测试系统，其特征在于，所述真空低温模拟设备模拟真空低温环境，光学系统固定置放于真空罐内，调试光路使其光轴与真空平行光管的光轴重合，采取热控措施将低温镜头维持在预设温度范围，采用面源黑体和针孔靶标提供点目标辐射信号，采用小尺寸像元的探测器组件接收点目标辐射信号通过光学系统后的能量并形成图像。3.如权利要求1所述的低温光学系统能量集中度测试系统，其特征在于，所述探测器组件固定置放于真空罐的多维调整台上，测试时，通过微调多维调整台的位置和方位，当探测器组件获得的点目标成像最为清晰时采集图像，直接从点源靶标图像粗略计算中心像元能量集中度。4.如权利要求1所述的低温光学系统能量集中度测试系统，其特征在于，所述真空低温模拟设备采用二维高斯函数模拟光学系统点扩散函数，结合像元能量积分计算模型，...

【专利技术属性】
技术研发人员：林两魁，王少游，赵晓，郑京良，俞洁，陆国平，
申请(专利权)人：上海卫星工程研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31