基于椭圆形Monge-Ampére方程的杂散光检测系统光源特性的研究

张璐璐，赵崎策，徐熙平

（长春理工大学 光电工程学院，长春 130022）

随着探测器的不断发展和改进，其光学系统的精度要求也不断增高，因此杂散光对于光学系统的影响也越来越大［1-3］。高光谱成像系统实验中利用PST检测法对光学系统进行杂散光测试［4-5］。本实验选择激光光源作为实验测试光源是因为其亮度高、色彩好、能耗低、寿命长且体积小的特点，能够提高实验的精度和准确性［6］。对于光学系统杂散光检测的研究开始的相对较早，已有的研究方法是利用离轴三返平行光管来获得平行光束［7-9］，但是平行光管是基于成像光学方法设计的，得到的光斑质量较差。对于照明系统而言，非成像设计方法更能够得到较高质量的平行光束，尤其是自由曲面照明设计方法［10］。

本文通过利用自由曲面透镜代替离轴三返平行光管来获得均匀性、稳定性、准直性较好的平行光束的方法［11-12］，提高高光谱成像系统杂散光检测的数量级，降低高光谱成像系统的杂散光系数，通过调整自由曲面透镜的参数，满足不同光谱的光源测试条件，从而提高整个实验的精度，降低光学系统在实验过程中的杂散光系数［13］。

1 基本原理

高光谱成像系统PST测试实验包括测试前的光束性能测试和杂散光检测两部分，其中被测光束照射到双柱罐之前应该满足稳定性S＜=5%，均匀性U＜2%，和一定的准直性。已有的实验采用的是平行光管来得到平行光束。本文为了提高光束性能，更好的满足实验测试条件，且避免平行光管的大体积和作用单一的缺点，选取自由曲面来对激光光源的出射光进行改善。……