中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所, 四川 绵阳 621000
以提高弧光灯热流标定系统积分器出口的热流密度为目标，给出了新系统的设计方法。首先介绍了系统的原理和设计目标，其次对氙灯的选择和定位进行了分析，然后根据氙灯、椭球镜以及积分器三者间的制约关系，对椭球镜和积分器的相关参数进行了设计和优化。最后，得到了一个各项指标较优的标定系统。在不均匀度小于3%的前提下，新系统积分器出口的热流密度平均提高了33%。另外，椭球镜的截面直径和深度分别减小了约16%和18%，在同水平工艺条件下，这一结果可使椭球镜镜面的加工精度更高。
光学设计 氙灯光源 旋转椭球镜 反射式积分器 热流标定 光学学报
2016, 36(11): 1122001
1 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力学研究所, 四川 绵阳 621000
2 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 吉林长春130033
为改进现有弧光灯热流标定系统的光源装置，有必要对其进行仿真研究。以等亮度曲线分布为依据设计了氙灯模型，计算了氙灯发光功率的分布，借助角度切趾文件模拟了氙灯发光角度分布，然后建立了整个标定光源装置的仿真模型，计算了积分器出口处的辐照度。与实验数据比较，4种积分器出口平均辐照度实验值相对仿真值损失了约49%，且这种损失随着积分器口径增大而增大。经分析验证，仿真值损失的主要原因是实验所用椭球镜聚焦率比设计值衰减了约40%，损失会随着积分器口径增大的主要原因是所建氙灯模型较好地模拟了氙灯发光功率密度由阴极到阳极递减这一特征。
光学设计 短弧氙灯光源 亮度曲线 辐照度 热流标定
