栗洋洋,彭晴晴,刘纪洲

(华北光电技术研究所,北京 100015)

1 引 言

杂散辐射是影响红外成像系统的成像质量的重要因素之一。杂散辐射不仅会降低红外成像系统探测器的信噪比,而且在杂散辐射的能量过强时,直接将正常成像的图像淹没。与可见光光学系统的杂散光抑制不同,红外光学系统的杂散辐射抑制手段在考虑抑制效果的同时,还要考虑其自身辐射对系统的影响。相比于卡塞格林等反射式红外光学系统,透射式红外系统往往视场较大,外部遮光罩很难起到实际作用,因此需要从光学系统内部结构考虑抑制措施。

2 杂散辐射来源及评价标准

2.1 杂散辐射源及理论计算

红外成像系统的杂散辐射可以分为两大类:一是来自系统外部辐射源的外部杂散辐射,二是来自系统内部元部件的自身辐射。本文分析的红外成像系统工作在陆地表面,视场外的太阳辐射经过光学系统第一片透镜后,经过镜筒内部的散射、镜片表面剩余反射等方式进入到探测器内部。太阳辐射作为外部杂散辐射进入系统的图像如图1所示,因此本文主要分析太阳杂散辐射对系统的影响及相应的抑制措施。

图1 太阳杂散辐射对成像质量的影响Fig.1 The influence of the solar stray radiation on image quality

这里需要特别指出的是,透射式系统中,外部杂散源引起的杂散辐射一般分为两种情况,一是外部杂散光没有经过结构件的反射或散射,直接由镜片自身剩余反射引起的鬼像；另一个是外部杂散光经过结构件的反射或散射,然后在通过光学镜片达到探测器的杂散光。……