Wie unterdrückt man Streulicht in optischen Systemen?

Streulicht oder Streustrahlung bezeichnet die Strahlungsenergie anderer nicht abbildender Strahlen, die sich zusätzlich zu den abbildenden Strahlen im optischen System auf der Oberfläche vom Detektoren ausbreiten, sowie die Strahlungsenergie von auftreffenden abbildenden Strahlen den Detektor durch anormale optische Pfade. Der sichtbare Licht wird allgemein als Streulicht bezeichnet. Der Infrarot wird als Streustrahlung bezeichnet. Bei Sensoren mit schwacher Energie der Abbildung und starken Pfaden vom Laserlicht, die dichte Energie übertragen müssen, bereitet Streulicht Designern oft große Probleme.

Nach Quelle wird die Streustrahlung in drei Kategorien eingeteilt: Der erste Typ ist die Strahlungsquelle außerhalb des optischen Systems, wie beispielsweise Sonnenlicht, Streulicht von der Erdoberfläche und atmosphärisches diffuses Licht usw. oder gebeugt zum Detektor, bekannt als externe Streustrahlung oder externes Streulicht. Der zweite Typ ist die Strahlungsquelle im optischen System, beispielsweise Infrarotstrahlung, die von optischen Komponenten mit hoher Temperatur erzeugt wird und durch Reflexion, Brechung oder Beugung an der Oberfläche des Systems in den Detektor eintritt, was als interne Streustrahlung oder interne Streuung bezeichnet wird. Der dritte Typ ist die Strahlungsenergie, die das Licht der Abbildung durch die Oberfläche des nichtoptischen Pfads gestreut wird oder durch die anormale Ausbreitung der Oberfläche des optischen Pfads in den Detektor eintritt, was als Abbildungsstreulicht bezeichnet wird.

Für das optische System, bei dem das Zielspektrum sichtbares Licht ist, spielt die externe Streustrahlung eine große Rolle, während für das infrarote optische System oder das Infrarotband von multispektralen Fernsensoren die interne Streustrahlung eine herausragende Rolle spielt. Die Gefahr von Streustrahlung besteht darin, die Kontrast- und Modulationsübertragungsfunktion der Bildfläche zu verringern, so dass der Pegel der gesamten Bildfläche verringert wird, die Schärfe verschlechtert wird, die Energieverteilung chaotisch wird und sogar ein halber Streulicht entsteht gebildet untergetaucht wird.

Design der Unterdrückung vom Streulicht im optomechanischen Struktur: Das unangemessene optische Design wrid korrigiert. Strukturen für die Unterdrückung vom Streulicht wie Haube, Lichtsperrring, Oberflächenbeschichtung usw. in das System eingeführt. Das optische Design wird schrittweise wiederholt bewerten und vervollständigen. Bei der Gestaltung vom Lichtweg sollte kritischen Oberflächen und beleuchteten Oberflächen besondere Aufmerksamkeit geschenkt werden. Der beleuchtete Bereich sollte minimiert oder aus dem beleuchteten Weg entfernt werden, insbesondere für einige Komponenten, die sowohl als beleuchtete als auch als kritische Oberflächen fungieren.

Die Unterdrückung von Streulicht mit einer Kombination von Blenden ist die erste Überlegung, um das Problem über Streulicht zu lösen, da es sich direkt auf die kritische Oberfläche und den Bereich der beleuchteten Oberfläche auswirkt. Die Ringstruktur für Blockierung vom Licht blockiert und streut Streustrahlung mit großen Einfallswinkeln und erändernt die Streueigenschaften der Oberfläche vom Objektivtubus. Die Grundprinzipien der Blende und des Lichtblockierrings zur Eliminierung von Streulicht umfassen: Blockieren des nicht abbildenden Lichts, das direkt die Oberfläche vom optischen System erreicht; effektives Abschwächen der Streulichtenergie, die die Bildoberfläche erreicht, so dass sie mehr als zwei Streuung oder Reflexion.

Die Oberfläche der opto-mechanischen Struktur nimmt eine Streulicht eliminierende Beschichtung an, um die Oberflächenrauheit und Porosität der Beschichtung zu nutzen, um Streulicht zu streuen und zu absorbieren, was auch ein effektiver Weg ist, Streulicht zu eliminieren. Wenn die Streugröße der Beschichtung der Mikrostruktur nahe der Wellenlänge der Lichtwelle liegt, ist die Absorptionswirkung am besten, daher ist es notwendig, die geeignete Beschichtung für das Arbeitsband verschiedener Systeme zu wählen. Das Streulicht muss mindestens zweimal reflektieren.

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