羽流紫外辐射监视单元光学系统设计

为了在卫星姿态调整时监测羽流紫外(UV)辐射,需要研制紫外宽波段、大视场、小尺寸的光学系统。根据紫外成像的基本原理,提出了采用融石英和氟化钙(CaF2)两种光学材料实现大视场、大光圈的初始结构,给出了一种焦距为25 mm,视场为40°,光圈F值为2的全球面光学系统的方案。利用光学设计软件Zemax和Code V对光学系统进行优化,得到满足要求的紫外成像物镜。系统各个视场的弥散斑直径小于11 μm,探测器特征频率在40 lp/mm处,各个视场的传递函数大于0.6,满足加工和状态的要求。与其他紫外成像物镜相比,系统实现了大视场、大光圈,且各镜面全部为球面,有效降低了成本,缩短了加工周期。