太阳光模拟光学系统的整体研究,使用自由形式的缩器来提高辐射表面的均性
Shi Liu1,2, Jierui Zhang1, Yu Zhang1,2
1Key Laboratory of Opto-electronic Measurement and Optical Information Transmission Technology, Ministry of Education, Department of Instrumentation Science and Technology, Changchun University of Science and Technology, Changchun 130022, China.
iScience
|September 21, 2023
概括
一个新的太阳能模拟器设计使用自由形式光学和优化算法在一个大区域实现了高辐射均性. 这项创新为航天器测试提供了可靠的太阳能模拟.
科学领域:
- 光学工程是指光学工程.
- 非成像光学非成像光学
- 太阳能模拟技术的技术
背景情况:
- 大面积太阳能模拟器通常会因为辐射均性差而受到影响.
- 精确和均的太阳辐射对于航天器有效载荷校准和测试至关重要.
研究的目的:
- 提出和设计一个具有增强辐射均性的大面积太阳能模拟器.
- 为了提高太空应用太阳能模拟的准确性和可靠性.
主要方法:
- 使用能量保存定律和边缘射线原理设计了一个自由形式的表面缩器.
- 使用基于贝塞尔曲线的模拟回火算法优化了缩器.
- 开发了光学集成器和投影系统,以最大限度地减少偏差并最大限度地提高光效率.
主要成果:
- 实现了 Φ1200 mm 的有效照射面积.
- 保持了相当于太阳常数的辐射强度.
- 证明辐射均性低于2.0%.
结论:
- 拟议的设计有效地解决了大型表面太阳能模拟器中低辐射均性的挑战.
- 优化的光学系统为实验室测试提供了准确可靠的太阳辐射条件.
- 这一进步支持航天器有效载荷的精确校准和性能评估.
