杂散光仿真分析是保证多角度偏振成像仪获取高精度偏振辐射数据的关键手段之一。根据仪器光学系统的自身特点,分析了杂散光的主要来源。 针对采用点源透过率法难以适用于大视场光学系统杂散光分析的问题,介绍了基于黑斑法原理进行杂散光仿真分析的方法。借助杂散光分析 软件LightTools,建立仪器的三维几何模型及光学属性,采用选定视场点反向光线追迹的方法仿真分析得到光机系统的视场外和视场内杂散光 系数。分析结果表明,杂散光主要来源于成像视场范围内,且中心视场受到的杂散光影响最大,杂散光系数为3.27%,达到了设计指标要求。 此外,采用近轴光线和实际光线正向追迹,模拟得到局部杂光和全局杂光的能量分布,为后期的图像杂散光校正研究提供了理论依据与指导。

当空间可见光相机对地物目标进行成像时, 视场内外的辐射会引起像面上产生 杂散辐射, 从而降低相机的成像质量, 严重时可能会造成相机无法正常工作。为了提高相机的成像性能, 介绍了可见光系统中杂散光的产生机理及其抑制措施, 建立了相机的光机模型, 分析了系统的杂散 光, 改进了遮光系统的设计。利用建立的杂光系数测量装置测量了相机镜头的杂光系数, 并验证了建模分 析结果。

为了满足空间遥感技术的发展，杂散光测量系统要求有更低的测量阈值，更高的测量精度。现有的杂散光测量系统分为两类，分别为面源法(黑斑法）和点源法。文中将这两种方法概括为几个主要的模块，分析各个模块的实现方式及其对测量阈值、精度的影响。通过对测量系统实现方式的分析，提出控制测量系统阈值及精度的措施。为低阈值，高精度杂散光测量系统的研制奠定基础。如果按照文中提出的最严格的环境控制策略控制测量系统的背景辐射，测量系统可测的最低阈值可以达到 10－15；如果测量阈值要求不高，采用较宽松的控制策略就可以使测量阈值达到 10－5。

在对变焦距光学镜头进行杂散光系数测试的过程中，需要了解各测试环节的作用及对测量结果的影响。讨论了准直物镜使用与否对杂散光系数测量结果的影响。通过对杂散光形成机理的分析，将杂散光来源分为视场内与视场外两种，阐述不同来源杂散光的不同特点及这两种杂散光通过准直物镜后的状态。用两个参数不同的变焦距光学镜头在有无准直物镜两种情况下杂散光系数的测量结果，说明准直物镜在杂光测试中的作用。对于视场外入射光束形成的杂散光，准直物镜的使用与否对其测量结果影响巨大，而对视场内入射光束形成的杂散光影响很小，测量时可以利用准直物镜来判断光学镜头杂散光的来源。同时通过实验说明入射光线在准直物镜间的多次反射形成的杂散光约为1%，它可作为系统误差从测量结果中剔除。

根据光学衍射成像理论,建立了黑斑法测量光学系统杂光的杂光系数解析式.该解析式包括了被测系统的结构参数和测试条件两部分.并编制了计算程序,将计算值和测量结果进行了比较,两者较为一致.