空间红外探测系统杂散光抑制策略研究

"该文主要探讨了空间红外探测系统中的外部杂散光分析及其抑制策略，以降低太阳辐射对系统的不利影响。通过使用ZEMAX光学设计软件，建立光机结构模型，并运用非序列模式的光线追迹技术，对视场外太阳辐射导致的镜筒表面和透镜表面的散射和反射进行计算，以评估杂散光对探测器的辐照度。文章中提到，通过优化遮光罩和挡光环的参数，可以有效地抑制杂散光，确保系统性能满足需求。关键词包括红外探测系统、杂散光分析、遮光罩设计和光线追迹。" 详细知识点： 1. 空间红外探测系统：这种系统主要用于从太空环境中探测和分析红外辐射，常用于军事、气象预报、天文观测等领域，能够识别目标物体的温度分布和运动状态。 2. 杂散光分析：杂散光是指非期望路径的光，例如由于反射、折射、散射等现象产生的光，它会干扰探测器对目标信号的准确接收，降低系统性能。在红外探测系统中，杂散光可能导致误判或降低探测灵敏度。 3. 遮光罩设计：遮光罩是防止不必要的光线进入探测器的关键组件，其设计目的是阻挡来自太阳或其他光源的直射光以及二次散射光，确保只有目标区域的红外辐射被探测到。 4. 挡光环：挡光环通常位于光学系统内部，用于进一步减少镜筒和透镜表面反射产生的杂散光，它们可以改变光线的传播路径，防止这些光线到达探测器。 5. ZEMAX软件：这是一款广泛使用的光学设计和分析工具，支持序列和非序列模式的光线追迹，可以模拟光路，分析光束传播和光学系统的性能。 6. 非序列模式光线追迹：在非序列模式下，ZEMAX可以处理复杂的光学系统，如有大量散射表面的情况，更真实地模拟光线在不规则表面的反射和散射行为。 7. 辐照度计算：通过对镜筒和透镜表面的散射和反射进行计算，可以评估杂散光对探测器的影响程度，这是优化系统设计的重要依据。 8. 参数优化：通过调整遮光罩和挡光环的几何尺寸、材质属性等参数，可以有效地抑制杂散光，提高探测系统的信噪比和探测精度。 9. 文献标识码和DOI：文章的文献标识码（A类）表明这是一篇具有较高学术价值的技术论文，DOI是数字对象唯一标识符，用于在全球范围内永久引用该论文。 本文深入研究了空间红外探测系统中杂散光的控制策略，结合专业软件工具进行模拟和优化，对于提升红外探测系统的性能和可靠性具有重要意义。