点源透射比测试的高性能光陷阱技术研究

摘要

在高精度的点源透射比测试中,测试环境中背景杂散光的影响不可忽视。为了提高点源透射比的测试精度,研制了一种可有效抑制背景杂散光的高性能光陷阱系统。依据点源透射比测试理论和光辐射能量传输理论,给出了光陷阱主要设计参数与点源透射比测试误差的定量数学关系;提出了背景杂散光各级散射路径全面可控的光陷阱设计思路,大大增加了背景杂散光到达成像视场前的散射次数;通过多种光陷阱模型的仿真比对实验,验证设计思路和模型的优越性。实验结果显示:Φ20 m的光陷阱系统可使口径Φ2 m、外形尺寸约2.8 m×3.5 m×11 m的光学系统的点源透射比测试误差达到1.49×10-10,较相同实验室空间下未使用光陷阱的测试系统降低了约4个数量级,较相同实验空间下国外现有光陷阱方案降低了两个数量级,可用于大型太空望远镜的高精度点源透射比测试。