摘要： 借助混合近视分析软件，构建了空间光学系统的光机结构模型。 估算系统中各机械表面辐射能量到达像面的大小，确定关键面； 通过比较四种不同发射率条件下像面接收到的杂散辐射量的变化规律，得到有用的分析结果来提出对该系统的初步控制措施光的折射反射散射的例子，并可指导其他类似系统的分析和设计.
关键词：; 光学系统； 热辐射； 抑制异视
前言
空间光学中的平行近视是指来自非目标物体的辐射或光在探测器表面（成像表面）扩散。 杂散光的来源主要有以下几个方面： 1）光学系统外的光线进入系统，如太阳光、地表、云层的反射光进入系统并到达像面； 2）光学系统预制件内部有一定的温度，元件的热辐射通过光学面的反射和散射进入光路，到达像面； 3）光学系统的成像光束通过非成像光路到达像面。 随着现代应用光学技术和微电子技术的发展，在中高帧率空间光学系统中，内部热辐射已经成为影响系统成像质量的重要因素。 杂散光使像面的辐照度不均匀，降低像面物体与背景的对比度和信噪比，增加检测距离。因此，需要采取适当的研究方法来研究像面接收到的内部热辐射的大小，从而保证光学系统机械结构的合理性，从而获得一定的成像质量。
目标图像的数量。
本文采用分析软件对空间光学系统内部的杂散辐射进行了分析。 是一款基于蒙特卡洛方法的杂散光跟踪软件。 其杂散近视估计的基本思想是将杂散辐射能看成是由大量相互独立的能量束组成。 光的发射位置和方向，在反射面上的吸收或反射，进入半透明部分后的吸收、折射或透射、衍射等一系列传输过程，都是由相应的概率模型决定的。 追踪一束光线，直到它被系统吸收或逸出。 然后追踪下一束光； 跟踪一定数量的波束后，可以获得更稳定的统计结果[1]。
一、光学系统及机械模型
折反射光学系统参数如下：入瞳直径D=300mm，焦距f=-500mm，出瞳距离EXPP=-30mm，后焦距BFL=45mm，波长范围8.5µm～10.5µm，入射角± 1.1°。 这是一个二次成像折反射系统，由 2 个反射镜和 4 个折射透镜组成。 入瞳在主镜上，出瞳在系统像上，中间像面加视场光阑，冷光阑位置与出瞳重合。 反射式双镜系统是在中间像面加一个透镜，然后通过三个透镜组进行像差校正，得到最终的像面。 向中间像平面添加视场光阑可以减少到达像平面的衍射近视的幅度。
1.光学系统结构配光
构建的光学机械结的光分布如右图2所示。 冷膜片后面的光学机械部分放置在冷箱中，通过冷却减少热辐射的尺寸。
2. 分析系统光机结构示意图
二、分析原理及过程
辐射发射（简称辐射发射）是指单位时间内从物体表面单位面积发射的各种波长的电磁波能量总和，用M(T)表示。 根据普朗克定理，在一定的湿度和波长下，黑体的辐射亮度与波长和温度的关系为[1]：
(1)
其中：c1和c2为常数，T为体温，λ为波长。 因此，单位时间内某一发射面在单位面积上发射的λ1-λ2波段的辐射能量为：
(2)
式中：ε为表面的发射率，发射率是指在相同温度下，表面辐射的热量与宋体辐射的热量之比。
室温T=300K时，发射率ε设为1，波长范围为8.5µm至10µm，各辐射面的辐射功率可采用分布估算的累积求和来估算。 估计的辐射功率结果如下表 1 所示（表面编号如图 2 所示）。 （每个辐射面的面积由中构建的力学模型中的规格确定。）如公式2所示，当发射率ε变化时，表中每个表面的辐射功率应相应减去一个系数ε .
表 1 光学系统内各主面的辐射功率(T=300K, ε=1)
在分析光学系统内部机械装置的热辐射时，首先可以将光从像面逆向追迹到物面。 关键对象是从图像平面或中间图像平面看到的任何对象或表面，包括从镜子和透镜看到的表面。 如果图像平面看不到物体或表面，则它会直接从物体到达检测器而不会近视。 那么应该从物体空间中找到被它照亮的表面，称为“被照亮的表面”。 尽量减少被照面的面积，或将被照面移出光路。 如果被照射面也是临界面，则存在杂散路径，杂散辐射仅需一次反射或散射即可到达像面。 该表面的杂散辐射是像面杂散辐射的主要来源，应尽可能抑制这部分辐射。 如果从其中一个被照亮的表面可以看到关键表面，则存在次级虚假路径。 反射或散射的次数越多，即杂散路径越复杂，到达像面的杂散能量就越少[3,4]。
因此，在该折反射二次成像系统中，从像面追溯至物面，我们可以看到主镜、副镜和折射镜组都是关键面，主物镜1的内表面，支撑杆2的表面和次级物镜5的锥面。场光阑前表面15和镜筒的左锥面16发出的辐射可以通过反射和散射进入系统光学系统的主镜或副镜，到达像面。 次级物镜的内表面4和透镜组物镜的表面6发出辐射光的折射反射散射的例子，并通过透射透镜组到达像面。 跟踪过程的流程图如图3所示。
图 3. 图像平面的反向跟踪射线图
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