1 长春理工大学 光电工程学院, 吉林 长春 130022
2 吉林省光电测控仪器工程技术研究中心, 吉林 长春 130022
3 航天系统仿真重点实验室, 北京 100000
为满足对星敏感器在各种谱线分布下对探测能力的高精度标定, 提出了一种基于数字微镜的星模拟器光源系统设计方案, 在一定程度上解决了由星模拟器与星敏感器观星的色温不匹配对星敏感器光信号定标精度产生的问题。从理论上分析了光谱不匹配影响定标精度的原理, 设计了基于数字微镜器件的光谱可调的恒星光谱模拟系统。采用遗传算法作为光谱匹配, 通过遗传算法求解不同的光谱构造函数实现对不同光谱的模拟。最后分别对5 nm分辨率和20 nm分辨率的光谱模拟系统在3 900, 4 800, 6 500 K 3种色温下进行了测试。测试结果表明, 该星模拟器的恒星光谱模拟精度在5 nm分辨率下优于2%, 在20 nm分辨率下优于5%。
星模拟器 光谱匹配 光谱可调 地面标定 遗传算法 star simulator spectrum matching spectrum tunable ground calibration genetic algorithm
1 长春理工大学 光电工程学院, 长春 130022
2 吉林省光电测控仪器工程技术研究中心, 长春 130022
3 航天系统仿真重点实验室, 北京 100000
为满足在各种谱线分布下对星敏感器探测能力的高准确度标定, 提出了一种基于数字微镜器件的光谱可调星模拟器光源光学系统设计方法, 以解决星模拟器与星敏感器观星色温不匹配对星敏感器光信号定标准确度产生的问题.首先, 根据设计指标选取Czerny-Turner型光学系统为光源光学系统, 对Czerny-Turner型光学系统的彗差和象散进行分析, 选取消彗差的Czerny-Turner结构; 其次利用MATLAB程序求解Czerny-Turner型光学系统初始结构并应用ZEMAX对其进行优化; 最后对光学系统进行公差分析.公差分析结果表明, 在400~1 100 nm的工作谱段范围内, 光学系统的光谱分辨率小于2 nm, 设计结果满足要求, 有效降低了光谱不匹配带来的定标误差.关键词:
星模拟器 光谱匹配 光学设计 公差分析 像差校正 Star simulator Spectrum matching Optical design Tolerance analysis Aberration correction
