[发明专利]一种极微弱多波段红外辐照度测量系统及方法

说明书

本发明公开了一种极微弱多波段红外辐照度测量系统，包括光学系统、信号探测模块、数据采集及处理系统和多维调整平台，多维调整平台上设有真空低温舱，光学系统和信号探测模块分别设置在真空低温舱内，光学系统包括红外窗口、离轴抛物面主镜、离轴抛物面次镜和抛物面聚焦镜，对被测光束进行离轴全反光变换，并将变换后的被测光束聚焦到信号探测模块上；信号探测模块，用于检测被测光束；数据采集及处理系统，用于控制所述光学系统和信号探测模块，并接收所述信号探测模块检测到的信号并处理。本发明采用真空低温舱、离轴全反光学系统与单点红外探测器，解决极微弱红外辐照度的准确测量问题。

技术领域

本发明属于光学辐射测量领域，具体涉及一种极微弱多波段红外辐照度测量系统及方法。

背景技术

红外目标模拟器是红外半实物仿真系统中的重要组成部分，是随着导弹技术的发展而发展起来的。红外目标模拟器主要由辐射源、光阑、准直投影光学系统及显示系统组成，其提供的准直光束，能够模拟一定距离处的辐射源。现阶段红外目标模拟器的使用越来越多，对其性能的要求也越来越高。红外目标模拟器的各个组成部分在装配之前都经过严格的测试，但是组合后由于存在的装配误差使模拟器的各项技术指标存在一定偏差，所以还需要对其进行校准。另外，模拟器在日常使用过程中受到器件老化和灰尘等环境因素的影响，其性能指标无法长期保持稳定，所以还需要用专用测试装置对其进行定期校准，而红外目标模拟器出瞳处的辐照度是一个非常重要的性能评价指标。

对红外辐照度的准确测量一直是一个难点，目前主要有两种方法，一种是比对测量的方法，利用标准辐照度计对参考黑体和目标模拟器交替测量，其原理是利用标准黑体校准目标模拟器，使标准黑体辐照度水平和目标模拟器辐照度水平相同，那么标准辐射计两次输出信号相同。另外一种是绝对测量方法，采用经过标准准直辐射源校准过的辐照度计，在实验室标定得到一套绝对辐照度计，然后到现场完成测量。

国内外现有已研制成功的红外辐照度计已经能够达到较高的测量精度，其功能比较强大，采用分光谱技术，能够对任意波长的辐照度进行测量，但是其往往造价很高，设备复杂，使用起来很不方便。最典型的SR-5000红外光谱辐射计，原理基于渐变滤光片(CVF)的高精度红外光谱辐射分光技术，但也还存在着难以满足低于10^-10W/cm²量级微弱红外辐照度测量要求的问题。

综上所述，现有技术中对于低于10^-10W/cm²量级微弱红外辐照度测量的问题，尚缺乏有效的解决方案。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种极微弱多波段红外辐照度测量系统及方法，结合真空低温舱、离轴全反光学系统与单点红外探测器，解决目前极微弱红外辐照度的准确测量难题。

本发明所采用的技术方案是：

一种极微弱多波段红外辐照度测量系统，包括光学系统、信号探测模块、数据采集及处理系统和多维调整平台，所述多维调整平台上设有真空低温舱，所述光学系统和信号探测模块分别设置在所述真空低温舱内，所述光学系统，用于对被测光束进行离轴全反光变换，并将变换后的被测光束聚焦到信号探测模块上；所述信号探测模块，用于检测被测光束；所述数据采集及处理系统，用于控制所述光学系统和信号探测模块，并接收所述信号探测模块检测到的信号并处理。

进一步的，所述信号探测模块采用制冷型单点红外探测器。