МИНИМИЗАЦИЯ ПАРАЗИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В КАТАДИОПТРИЧЕСКИХ ОПТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ
Ключевые слова:
BDLI, система Максутова, паразитное излучение, ДЗЗ, бленда, Zemax OpticStudio, катадиоптрическая оптическая системаАннотация
В статье представлены результаты исследования по моделированию, расчету и минимизации паразитного излучения в катадиоптрических оптических системах, используемых в спутниковых системах дистанционного зондирования Земли. В качестве исследуемого объекта выбрана компактная оптическая система BDLI, построенная по оптической схеме Максутова. Целью работы является оценка эффективности конструктивных решений по снижению паразитного излучения и анализ возможности их применения в условиях ограниченного объема и массы космического аппарата. Для анализа распространения рассеянного света использовался метод обратной трассировки лучей в программной среде Zemax OpticStudio, что позволило выявить основные паразитные траектории и разработать меры по их блокированию. Были исследованы различные геометрические конфигурации бленд, а также проанализировано влияние светопоглощающих и диэлектрических покрытий. По результатам моделирования установлено, что уровень паразитного излучения может быть снижен до 1,9 % на краю поля зрения и до 0,15 % на оптической оси. Выполненное сравнение с системой более сложной конфигурации подтвердило значительное влияние пространственного размещения компонентов на эффективность экранирования. Полученные данные могут быть использованы при проектировании компактных высокоточных оптических приборов для космических систем наблюдения Земли.
Использованные источники
- Zhu, Y., Wu, G., Yang, Z., & Wang, Z. (2015). Internal and external stray radiation suppression for LWIR catadioptric telescope using non-sequential ray tracing. Infrared Physics & Technology, 70, 1–6. https://doi.org/10.1016/j.infrared.2015.01.003
- Hong, D. K., Lee, S. H., Park, H. J., & Nam, S. H. (2025). Enhancing the efficiency of stray-light analysis using corner-departure backward ray-tracing. Current Optics and Photonics, 9(1), 35–41. https://doi.org/10.5207/COPP.2025.9.1.035
- Yeon, H. N., Kim, S. K., & Park, J. H. (2025). Optimized baffle design for suppression of internal and external stray light in LWIR catadioptric payload. Current Optics and Photonics, 9(1), 65–71. https://doi.org/10.5207/COPP.2025.9.1.065
- Lu, Y., Xu, X., Zhang, N., Lv, Y., & Xu, L. (2024). Study on stray light testing and suppression techniques for large-field of view multispectral space optical systems. IEEE Access, 12, 33938-33948.
- Fu, Q., Yan, L., Tan, S., Liu, Y., & Wang, L. (2024). Lightweight and high-stiffness metal optical systems based on additive manufacturing. Micromachines, 15(1).
- Zou, Y., Zhang, L., Zhang, J., & Cui, J. (2022). Synchronous measurement method of a multi-angle scattered light field. Applied optics, 61(9), 2275-2283.
- Zeng, X., Lan, J., & Gao, X. (2020). The design of a catadioptric omnidirectional thermal imaging system based on the combination of genetic algorithm and gradient descent. Optics & Laser Technology, 122, 105861.
- Li, T., Lai, X., Liao, S., Zhao, X., Xia, Y., & Zhou, J. (2025). A REBPNet-based IR radiometric calibration method considering ambient temperature change. Infrared Physics & Technology, 145, 105715.
- Han, P., Guo, J., Bao, Q., Qin, T., Ren, G., & Liu, Y. (2021). Optical design and stray light control for a space-based laser space debris removal mission. Applied optics, 60(25), 7721-7730.
- Chunlei, S., & Xiaoping, L. (2019). Stray light analysis of catadioptric long-wavelength infrared optical system. Procedia Computer Science, 147, 203-209.
- Xing, Y., Peng, J., Wang, S., & Li, L. (2019, December). A passive optical athermalization design of MWIR catadioptric space remote sensor with high resolution in geosynchronous orbit. In AOPC 2019: Space Optics, Telescopes, and Instrumentation (Vol. 11341, pp. 494-499). SPIE.
