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10−9量级高灵敏度点源透射比测试设备研究

王维,陆琳,张天一,王玮鹭,刘奕辰,孟庆宇,徐抒岩

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王维, 陆琳, 张天一, 王玮鹭, 刘奕辰, 孟庆宇, 徐抒岩. 10−9量级高灵敏度点源透射比测试设备研究[J]. , 2021, 14(2): 390-396. doi: 10.37188/CO.2020-0050
引用本文: 王维, 陆琳, 张天一, 王玮鹭, 刘奕辰, 孟庆宇, 徐抒岩. 10−9量级高灵敏度点源透射比测试设备研究[J]. , 2021, 14(2): 390-396.doi:10.37188/CO.2020-0050
WANG Wei, LU Lin, ZHANG Tian-yi, WANG Wei-lu, LIU Yi-chen, MENG Qing-yu, XU Shu-yan. A 10−9-order point source transmission test facility[J]. Chinese Optics, 2021, 14(2): 390-396. doi: 10.37188/CO.2020-0050
Citation: WANG Wei, LU Lin, ZHANG Tian-yi, WANG Wei-lu, LIU Yi-chen, MENG Qing-yu, XU Shu-yan. A 10−9-order point source transmission test facility[J].Chinese Optics, 2021, 14(2): 390-396.doi:10.37188/CO.2020-0050

10−9量级高灵敏度点源透射比测试设备研究

doi:10.37188/CO.2020-0050
基金项目:中国科学院青年创新促进会(No. 2019219);国家自然科学基金(No. 61705220)
详细信息
    作者简介:

    王 维(1990—),男,黑龙江大庆人,博士,副研究员,2019年于中国科学院大学获得博士学位,主要从事空间光学载荷总体设计、光学系统杂光抑制技术研究。E-mail:wangwei123@ciomp.ac.cn

    陆 琳(1989—),女,江苏常州人,硕士,助理研究员,主要从事光学系统杂光抑制技术研究。E-mail:Lu_lin_ciomp@163.com

    张天一(1989—),男,吉林长春人,博士,助理研究员,主要从事光学系统装调与光学检测方面的研究工作。E-mail:tyzhang@niaot.ac.cn

    王玮鹭(1993—),女,吉林松原人,硕士,研究实习员,主要从事空间光学系统结构设计研究。E-mail:wangweilu@ciomp.ac.cn

    刘奕辰(1996—),男,吉林白山人,学士,研究实习员,主要从事空间光学载荷的装调检测技术、光学系统杂光抑制技术研究。E-mail:liuyc@ciomp.ac.cn

    孟庆宇(1986—),男,吉林长春人,硕士,副研究员,主要从事光学系统设计理论与方法,光学仪器设计与研制方面的研究。E-mail:mengqy@ciomp.ac.cn

    徐抒岩(1963—),男,辽宁岫岩人,硕士,研究员、博士生导师,主要从事空间大口径光学望远镜、光学系统空间在轨组装技术的研究。E-mail:xusy@ciomp.ac.cn

  • 中图分类号:TH741.4;TN247

A 10−9-order point source transmission test facility

Funds:Supported by Youth Innovation Promotion Association, CAS (No. 2019219); National Natural Science Foundation of China (NSFC) (No. 61705220)
More Information
  • 摘要:为了实现对光学系统杂散光抑制能力的定量评价,开展了10 −9量级高灵敏度点源透射比测试设备的研究和实验验证。采用脉冲光源、脉冲探测的新测量方法,在保证测试系统具有高灵敏度测量能力的同时,简化了微弱光电信号探测组件的复杂程度,建立了一套最大测试口径为600 mm、测试波长为527 nm的点源透射比测试设备,并利用该设备测试了一台250 mm口径空间光学相机的点源透射比。实验结果表明:60°入射角度时的点源透射比测试结果为1.68×10 −9。证明该设备的测试误差在10 −9或更低的量级,具备10 −9量级高灵敏度点源透射比测试能力。本文研究可以为天文望远镜、星敏感器、空间目标监视载荷等多种类型的光学仪器提供杂光抑制性能评估。

  • 图 1杂光测试系统组成与工作原理

    Figure 1.Composition and principal of the PST test facility

    图 2测试设备实物图

    Figure 2.Photograph of the PST test facility

    图 3信号测量的线性度验证

    Figure 3.Linearity verification of signal detection

    图 4测试信号随时间的变化关系

    Figure 4.Signal voltages varging with time

    表 1PST测试能力极限理论计算结果

    Table 1.Theoretical analysis results of the PST detection limit

    入射角度θ PST测试能力极限
    30° 6.2×10−11
    40° 7.0×10−11
    50° 8.3×10−11
    60° 1.1×10−10
    70° 1.6×10−10
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    表 2入光口信号测量值

    Table 2.Signal voltages at different positions of the input plane

    编号 信号测量值/mV
    1 1600
    2 2060
    3 2120
    4 1450
    5 1880
    6 1800
    平均值 1818
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    表 3距中心视场40°像面信号测量值

    Table 3.Detected signal voltages at the image plane at the 40° off-axis angle (mV)

    水平位置1 水平位置2 水平位置3 水平位置4 水平位置5
    垂直位置1 580 620 660 660 660
    垂直位置2 550 590 630 630 650
    垂直位置3 530 570 590 590 620
    垂直位置4 490 530 530 530 600
    平均值 590.5
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    表 4距中心视场50°像面信号测量值

    Table 4.Detected signal voltages at the image plane at the 50° off-axis angle (mV)

    水平位置1 水平位置2 水平位置3 水平位置4 水平位置5
    垂直位置1 310 330 350 380 370
    垂直位置2 330 330 350 380 360
    垂直位置3 310 330 350 370 360
    垂直位置4 300 340 340 360 360
    平均值 345.5
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    表 5距中心视场60°像面信号测量值

    Table 5.Detected signal voltages at the image plane at the 60° off-axis angle (mV)

    水平位置1 水平位置2 水平位置3 水平位置4 水平位置5
    垂直位置1 210 220 230 250 240
    垂直位置2 210 210 230 240 240
    垂直位置3 210 220 220 230 230
    垂直位置4 190 200 210 230 220
    平均值 222
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    表 6待测系统不同角度下的PST值

    Table 6.PSTs at different incident angles of the test subject

    测试角度 PST
    40° 4.48×10−9
    50° 2.62×10−9
    60° 1.68×10−9
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出版历程
  • 收稿日期:2020-03-30
  • 修回日期:2020-05-06
  • 网络出版日期:2020-09-07
  • 刊出日期:2021-03-23

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