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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

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]. 中国光学, 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]. 中国光学, 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: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: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  1  PST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θPST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
    11600
    22060
    32120
    41450
    51880
    61800
    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1580620660660660
    垂直位置2550590630630650
    垂直位置3530570590590620
    垂直位置4490530530530600
    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1310330350380370
    垂直位置2330330350380360
    垂直位置3310330350370360
    垂直位置4300340340360360
    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1210220230250240
    垂直位置2210210230240240
    垂直位置3210220220230230
    垂直位置4190200210230220
    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:  2021-04-01

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