冷光阑是制冷红外探测组件中与冷屏配合、用于限制探测器接收角范围的低温通光孔径。其作用是尽量使探测器接收有效成像光束,同时抑制来自镜筒、结构件等非目标方向的暖背景辐射。冷光阑通常是杜瓦组件的一部分,不等于任意放在光路中的普通光阑。
光学设计应使像方有效光瞳与冷光阑的轴向、横向位置和口径匹配,并检查各视场、波长、变焦及温度状态的边界光线。提示:匹配检查同时包括瞳面内的同心关系和沿轴位置。
“冷光阑效率”或“冷屏效率”可采用不同的几何或通量定义,报告数值时应说明分子、分母和统计方向。镜头透过率、自身热辐射及冷反射分别评价。
图 8-1 冷光阑制冷探测器杜瓦组件的剖面示意。结构组成参考文献 [1] 图 2、图 3,光路采用薄透镜和平行平板窗口的近轴模型。蓝色轴上光束会聚于 A′,绿色轴外光束会聚于 B′;两组光束均连续通过窗口和冷光阑。冷屏遮挡暖背景光线,冷指经冷台冷却焦平面阵列。本图用于说明部件及光路关系,未给出具体产品的结构尺寸。
参考文献
- TOFT J B, NICOL F. Cryogenic cooling apparatuses and systems: US20140123684A1[P/OL]. 2014-05-08[2026-09-23]. https://patents.google.com/patent/US20140123684A1/en.查看来源 ↗
- 郁道银, 谈恒英. 工程光学[M]. 4版. 北京: 机械工业出版社, 2016.
- GREIVENKAMP J E. Stops and Pupils: OPTI 502, Lecture 9[EB/OL]. University of Arizona, 2019[2026-09-22].查看来源 ↗
- Ansys. Introduction to Narcissus Effect Analysis in Ansys Optics[EB/OL]. [2026-09-22].查看来源 ↗
下一步怎么用
需要分析冷光阑、冷反射或杂散光路径,可以查看杂散光专题。