什么是雜散光?如何消除?
雜散光(Stray light)是光學(xué)系統(tǒng)中不受歡迎的光線。成像系統(tǒng)和非成像系統(tǒng)都存在雜散光問題,甚至人眼都有這個(gè)問題。
雜散光主要表現(xiàn)形式有:
鬼像(Ghost):由光學(xué)表面的多次反射光形成。
散射光線。
來源自光學(xué)元件,機(jī)械表面(主要來源):鏡頭外殼,固定支架,遮光罩,攔光擋片等。
遮光罩使用不當(dāng)出現(xiàn)的漏光。
雜散光的其它來源:
衍射:由遮光罩邊緣引起的衍射;另外,由于衍射元件通常只處理一階衍射,其余階就成為雜散光的來源了。Lyout光欄是天文望遠(yuǎn)鏡中消除衍射效應(yīng)的典型器件。
熱效應(yīng):探測(cè)器因環(huán)境因素,或機(jī)械結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)硬件引起的熱效應(yīng)而產(chǎn)生雜散信號(hào)。
雜光(Veiling Glare)是到達(dá)成像系統(tǒng)傳感器的雜散光,會(huì)導(dǎo)致成像系統(tǒng)性能的衰減。雜光主要有兩種成分:散射光和鬼像。一次反射鬼像影響最大的是高功率激光系統(tǒng),二次反射鬼像主要影響成像系統(tǒng)和紅外系統(tǒng)。鬼像又分鬼像焦點(diǎn)像(ghost focus images)和鬼像光瞳像(Ghost pupil images)。前者是由物面形成的,后者由光瞳形成的。由于光瞳是系統(tǒng)全視場(chǎng)能量積分處,所以其影響可能也會(huì)很大。
對(duì)于高功率激光系統(tǒng)而言,除了要避免成像光路形成的內(nèi)焦點(diǎn),還要避免鬼像光路形成的鬼像內(nèi)焦點(diǎn)。鬼像分析可分為軸上點(diǎn)近軸光路分析和照明方式的分析。前者就是用成像軟件進(jìn)行鬼像光路分析完成。照明方式分析,實(shí)際就是采用商用照明軟件所使用的“二叉樹”(分裂光線)方法完成。一般而言,應(yīng)用成像軟件進(jìn)行鬼像光路分析,還可以優(yōu)化光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu),比如:ZEMAX、CODE V;照明可以完成雜光系數(shù)分析,當(dāng)然,有一些照明軟件也可以優(yōu)化機(jī)械結(jié)構(gòu),比如 LightToos、ASAP。
幾種消雜光的辦法如下:
1.更改光學(xué)類型,優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu),或優(yōu)化機(jī)械結(jié)構(gòu)
2.增加消雜光光欄
3.用螺紋消雜光
4.對(duì)鏡筒內(nèi)壁采用無光發(fā)黑氧化,或者噴無光漆,或貼消光絨毛。
5.對(duì)產(chǎn)生嚴(yán)重鬼像的光學(xué)面鍍?cè)鐾改ぁ?/span>
6.使用合理的遮光罩
7.透鏡鏡片邊緣涂黑處理