[发明专利]一种红外光学系统MTF测试系统及其方法

说明书

本发明提供一种红外光学系统MTF测试系统，包括：目标发生器、平行光管、载物台、信号接收器和电控系统；载物台用于固定被测光学系统；平行光管用于将红外目标投射到被测光学系统的入曈处；目标发生器产生红外目标后，红外目标经过平行光管的反射后通过被测光学系统，被信号接收器接收后生成红外光强信号，并将红外光强信号传输至电控系统；电控系统用于对测试系统进行控制和对红外光强信号进行处理，最终得到被测光学系统的MTF值。本发明采用倾斜狭缝作为目标靶，既解决了传统星点靶标测试光强不足的问题，又解决了直线狭缝靶标的欠采样问题，进一步提高了测试精度和准确度。

技术领域

本发明涉及光学测试技术领域，特别涉及一种红外光学系统MTF测试系统及其方法。

背景技术

红外光学系统利用一切物体都具有红外线辐射的特点，进一步扩展了人类的视觉范围，广泛应用于天文观测、航空航天遥感、国防安全、灾害预警、汽车安全、及自动驾驶等领域。近红外光谱(NIR，1.0μm-2.5μm)是分析化学领域迅猛发展的高新技术，被誉为分析“巨人”。中波(3.0μm-5.0μm)及长波(8.0μm-12.0μm)红外光谱区内，在军事方面的应用更为普遍，无论是光电经纬仪、航空航天遥感相机等观测侦察设备还是光学瞄准镜、导弹导引头等武器系统均离不开红外光学系统的支持。

光学传递函数OTF(Optical Transfer Function)是以谐波分析和频率滤波的观点来进行光学系统像质评价的，它具有检测准确、客观、快速等优点，故从上世纪80年代开始，光学传递函数已广泛应用于光学成像系统的检测和评价等领域。调制传递函数MTF(Module Transfer Function)是光学传递函数的模量，是目前国际公认的光学系统成像性能核心评价指标。MTF值的高低将直接关系到光学系统成像质量的优劣。它能把衍射、像差及杂散光等影响成像质量的各种因素综合在一起，客观的评价光学系统的综合性能。MTF测试既适用于光学系统的设计阶段，也适用于光学仪器的装调、检验阶段，且具有普遍适用性。

因此，建立一套高效、可行、准确的红外光学系统MTF测试方法将有力提升我国红外光学系统的研制水平，在光学设计、加工、装调、检测全流程提供测试保障。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提出一种红外光学系统MTF测试方法。采用倾斜狭缝作为目标靶，既解决了传统星点靶标测试光强不足的问题，又解决了直线狭缝靶标的欠采样问题，进一步提高了测试精度和准确度。

为实现上述目的，本发明采用以下具体技术方案：

本发明提供的一种红外光学系统MTF测试系统，包括：目标发生器、平行光管、载物台、信号接收器和电控系统；

载物台用于固定被测光学系统；

平行光管用于将红外目标投射到被测光学系统的入曈处；

目标发生器产生红外目标后，红外目标经过平行光管的反射后通过被测光学系统，被信号接收器接收后生成红外光强信号，并将红外光强信号传输至电控系统；

电控系统用于对测试系统进行控制和对红外光强信号进行处理，最终得到被测光学系统的MTF值。

优选地，平行光管包括主镜和次镜；

红外目标依次经过次镜和主镜的反射后进入被测光学系统。

优选地，目标发生器产生不同形状、不同入射能量、不同光谱分布的红外目标。

本发明还提供一种红外光学系统MTF测试方法，包括以下步骤：

S1、通过狭缝为被测光学系统提供线光源；

S2、根据线光源在探测器像面上的亮度分布得到被测光学系统的线扩散函数LSF；