为解决目前大多数紫外成像仪存在的定位和指向精度差、色差较大、分辨率及光能利用率不足等问题, 设计了一款高分辨率的大孔径消色差紫外光学系统。首先, 根据电晕放电检测的应用需求, 提出了紫外光学系统的总体设计。然后利用熔石英及氟化钙两种材料的不同色散特性, 根据改进的双胶合透镜结构设计了一款大孔径的消色差紫外光学系统, 并对该系统进行了公差分析。设计的紫外光学系统在全视场全探测范围内点列图均方根直径＜008 mm, 分辨率为20 lp/mm, 满足电力行业中对电晕探测的需求。

为实现Solar-Blind(日盲紫外)滤光片光密度在可见光谱段的高精度连续测试, 搭建了以氙灯配合单色仪作为光源、使用单光子计数器作为探测器的测试系统, 并对该系统的误差进行分析。系统主要装置有氙灯与单色仪组合的光源, 标准衰减装置和单光子计数器; 以替代法为基础进行测试, 将由单光子计数器探测到的衰减后的计数值作为参考计数值替代光源的初始计数值, 通过运算得到滤光片的可见光谱段光密度; 该测试系统将滤光片光密度的测试动态范围扩展到0~-11OD, 实现了可见光谱段内进行连续光谱测量的功能, 且降低了系统的测试误差。与使用窄带LED作为光源的测试系统相比, 测试不确定度由2%降低至0.5%, 相对重复性误差由0.2％ 降低至0.13％。

阐述了近紫外探测系统工作原理，在此基础上建立了基于探测器信噪比分析的近紫外作用距离模型，并详细分析了近紫外谱段目标、背景辐射特性及大气传输对探测距离的影响。以实验室现有近紫外探测器为例针对所建模型进行系统作用距离研究，最终得到不同积分时间下该探测系统的作用距离。上述方法可用于实现对近紫外探测系统作用距离的预判，为近紫外探测技术的发展与深入研究提供参考。