光学元件质量对红外光学系统信噪比的影响

摘要：

基于米氏散射理论,建立了光学元件基板不同疵病等级光学元件的散射模型,进而定量分析了元件表面存在粒子污染时的基板缺陷复制引起的表面散射特性.在此基础上,以R-C光学系统为例,利用ASAP(Advanced System Analysis Program)光学分析软件,针对主镜表面存在粒子污染的情况,仿真计算和分析系统主镜基板不同疵病等级的杂散辐射特性,并根据信噪比的计算方法,对系统信噪比进行了计算和分析.结果表明:当天空背景辐射温度不变时,随着主镜基板疵病等级的增加,系统信噪比明显减小.当主镜基板疵病等级不变时,随着天空背景辐射温度的升高,主镜基板不同疵病等级对信噪比的影响逐渐减小.当天空背景温度为200K时,对于主镜表面粒子污染为300等级(粒子表面覆盖率为0.03％),且其基板疵病等级分别为I-10、I-20、I-30、Ⅱ和Ⅲ五种情况,计算得到系统相对信噪比(相对于理想主镜)分别为0.932、0.920、0.906、0.832和0.807.由此可见,当元件光学特性变差时,为保证微弱信号的有效探测,必须将疵病等级严格控制在Ⅱ级以内.

关键词：信噪比、粒子污染、缺陷、散射模型

所属期刊栏目：47

分类号：O434.3(光学)

资助基金：科技部创新人才推进计划重点领域创新团队项目2014RA4051

在线出版日期：2018-07-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：254-262