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大光斑高均匀度发散式太阳模拟器设计

刘石 张利云 孙高飞 张国玉 张健 王凌云 王文鹏

刘石, 张利云, 孙高飞, 张国玉, 张健, 王凌云, 王文鹏. 大光斑高均匀度发散式太阳模拟器设计[J]. 红外与激光工程, 2018, 47(4): 418005-0418005(9). doi: 10.3788/IRLA201847.0418005
引用本文: 刘石, 张利云, 孙高飞, 张国玉, 张健, 王凌云, 王文鹏. 大光斑高均匀度发散式太阳模拟器设计[J]. 红外与激光工程, 2018, 47(4): 418005-0418005(9). doi: 10.3788/IRLA201847.0418005
Liu Shi, Zhang Liyun, Sun Gaofei, Zhang Guoyu, Zhang Jian, Wang Lingyun, Wang Wenpeng. Design of divergence solar simulator with large irradiated surface and high uniformity[J]. Infrared and Laser Engineering, 2018, 47(4): 418005-0418005(9). doi: 10.3788/IRLA201847.0418005
Citation: Liu Shi, Zhang Liyun, Sun Gaofei, Zhang Guoyu, Zhang Jian, Wang Lingyun, Wang Wenpeng. Design of divergence solar simulator with large irradiated surface and high uniformity[J]. Infrared and Laser Engineering, 2018, 47(4): 418005-0418005(9). doi: 10.3788/IRLA201847.0418005

大光斑高均匀度发散式太阳模拟器设计

doi: 10.3788/IRLA201847.0418005
基金项目: 

国家自然科学基金(61603061);国家公益性行业科技专项(GYHY201406037);吉林省科技发展计划(20150520093JH)

详细信息
    作者简介:

    刘石(1986-),男,讲师,博士,主要从事航天地面测试设备方面的研究。Email:2811792642@qq.com

  • 中图分类号: V524.7;TH74

Design of divergence solar simulator with large irradiated surface and high uniformity

  • 摘要: 为了实现大光斑直径高均匀度太阳辐照模拟,设计了大光斑发散式太阳模拟器。根据太阳光谱分布特性选取短弧氙灯作为光源,建立光源功率计算模型;基于成像倍率和氙弧峰值点离焦量之间的关系,优化设计聚光系统和光学积分器,提高太阳模拟器的辐照均匀度;同时,结合短弧氙灯的光谱特性,建立光谱匹配模型,设计光学滤光片在不同波长的透过率。实验结果表明:设计的发散式太阳模拟器辐照面积为2 m,当工作距离为6、8、10 m时,辐照不均匀度分别优于3.33%、3.51%和4.3%,且光谱与AM1.5太阳光谱A级标准相匹配。
  • [1] Zhang Rong, Han Jianjun, Zang Youzhu, et al. Large-scale solar simulator splicing collimator technology[J]. Spacecraft Environmental Engineering, 2005, 2(1):50-56. (in Chinese)
    [2] Ren Lanxu, Wei Xiudong, Niu Wenda, et al. A high flux solar simulator based on an array of non-coaxial ellipsoidal reflector[J]. Acta Optica Sinica, 2012, 32(10):1022002. (in Chinese)
    [3] Han Guohua, Zhu Wenxing, Zhu Ju, et al. Study on spectral matching uniformity of large area wide spectrum solar simulator[J]. Semiconductor Opto Electronics, 2016, 37(5):746-749. (in Chinese)
    [4] Zhang Wenzi, Liu Qinxiao, Gao Huifang, et al. Fly-eyes illumination analysis[C]//SPIE, 2009, 7506:75061W.
    [5] Meng Haifeng, Zhang Junchao, Ye Fengjun, et al. Advances in measurement techniques for photoelectric conversion efficiency of new solar cells[J]. Journal of Image Science and Photochemistry, 2016, 34(5):389-401.
    [6] Liu Shi, Zhang Guoyu, Sun Gaofei. The design of solar simulator in the meteorological radiation calibration system[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(5):1345-1349. (in Chinese)
    [7] Gao Yan, Liu Hongbo, Wang Li, et al. Design and manufacture of a practical triple spectrum solar simulator[J]. Chinese Optics, 2015, 8(6):1004-1012. (in Chinese)
    [8] Liu Shi, Zhang Guoyu, Sun Gaofei, et al. Design of optical integrator for solar simulator[J]. Acta Photonica Sinica, 2013, 42(4):467-470.
    [9] Csar Domnguez, Ignacio Antn, Gabriel Sala. Solar simulator for concentrator photovoltaic systems[J]. Optics Express, 2008, 16(19):14894-14901.
    [10] Liu Hao, Zhu Xianzhong. A design method of ellipsoidal condenser for medium and small solar simulator[J]. Optics and Optoelectronic Technology, 2016, 14(6):67-72. (in Chinese)
    [11] Liu Jiaguo, Deng Rong, Wang Jingfeng, et al. Design of 2.4 m Solar simulator[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(11):3348-3352. (in Chinese)
    [12] Pan Yongqiang, Bai Tao, Han Lingxia. Study on solar simulator AM1.5 filter for photovoltaic module[J]. Infrared and Laser Engineering, 2012, 41(9):2484-2488. (in Chinese)
    [13] Pan Yongqiang, Bai Tao, Hang Lingxia. Solar simulator AM0 filter and its stability[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(5):1306-1310. (in Chinese)
    [14] Wang Hongrui, Li Huiduan, Wang Yupeng, et al. Design and control of single degree of freedom dynamic sunlight simulation system[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(8):2582-2588. (in Chinese)
    [15] Wang Zhiming, Gong Zhengbang, Wei Guangpu, et al. Solar technology for solar simulation testing[J]. Optics and Precision Engineering, 2009, 17(7):1542-1547. (in Chinese)
  • [1] 王艺, 雷广智, 余立冬,  查榕威, 周井峰, 白杨.  高功率矩形光斑激光非相干空间合束 . 红外与激光工程, 2022, 51(4): 20210268-1-20210268-9. doi: 10.3788/IRLA20210268
    [2] 焦飞宇, 文尚胜, 马丙戌, 张博, 姜昕宇, 卢允乐, 黄玮钊, 吴启保.  高空间照明均匀度植物光源系统的设计 . 红外与激光工程, 2021, 50(1): 20200119-1-20200119-12. doi: 10.3788/IRLA20200119
    [3] 冉建, 曹飞, 姜俊, 张兴.  大电流、高稳定脉冲激光器驱动电路设计与数学分析 . 红外与激光工程, 2020, 49(S1): 20200184-20200184. doi: 10.3788/IRLA20200184
    [4] 张博, 文尚胜, 马丙戌, 焦飞宇, 姜昕宇, 卢允乐, 黄玮钊, 吴启保.  双光源模块高空间照明均匀度植物光源的设计 . 红外与激光工程, 2020, 49(S1): 20200106-20200106. doi: 10.3788/IRLA20200106
    [5] 孙永雪, 夏振涛, 韩海波, 陈丽, 刘瑞芳, 陈刚义, 王珂.  大型太阳模拟器准直镜装调及辐照特性测试 . 红外与激光工程, 2019, 48(4): 417006-0417006(5). doi: 10.3788/IRLA201948.0417006
    [6] 郭建增, 邱雄飞, 王杰, 刘盛田, 颜飞雪, 王植杰.  冷气流引射式小型DF激光器紧凑度分析 . 红外与激光工程, 2018, 47(11): 1105006-1105006(5). doi: 10.3788/IRLA201847.1105006
    [7] 吴政南, 谢江容, 杨雁南.  光强均匀度对GaAs电池组光电转换效率的影响 . 红外与激光工程, 2017, 46(6): 606001-0606001(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0606001
    [8] 陈启梦, 张国玉, 王哲, 张健.  多轨道准直式红外地球模拟器结构设计 . 红外与激光工程, 2017, 46(12): 1204004-1204004(7). doi: 10.3788/IRLA201746.1204004
    [9] 李俊麟, 张黎明, 司孝龙, 黄文薪, 杜志强, 徐伟伟, 王戟翔, 许永平, 杨宝云, 朱雪梅, 汪少林, 马文佳, 杨春燕, 李阳.  光学遥感卫星杂散光扫描测试系统 . 红外与激光工程, 2017, 46(9): 913001-0913001(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0913001
    [10] 孙高飞, 张国玉, 刘石, 王琪, 高玉军, 王凌云, 王浩君.  高精度背景可控星图模拟器设计 . 红外与激光工程, 2015, 44(7): 2195-2199.
    [11] 叶建森, 施蕊, 田义, 马强, 王欣, 李卓.  激光目标回波模拟器时域特性研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(2): 471-476.
    [12] 张秋晨, 施蕊, 李卓.  激光成像目标模拟器建模方法 . 红外与激光工程, 2015, 44(1): 112-117.
    [13] 刘家国, 邓蓉, 王景峰, 曾克思.  2.4m太阳模拟器设计 . 红外与激光工程, 2015, 44(11): 3348-3352.
    [14] 刘石, 张国玉, 孙高飞, 高玉军, 王凌云, 王浩君.  高精度准直式太阳模拟器光机结构设计 . 红外与激光工程, 2015, 44(4): 1229-1235.
    [15] 陈启梦员, 张国玉, 王哲, 王凌云, 高玉军.  甚高精度星敏感器测试用静态星模拟器设计 . 红外与激光工程, 2014, 43(6): 1830-1835.
    [16] 王红睿, 李会端, 王玉鹏, 方伟, 王凯.  单自由度动态太阳光模拟系统的设计与控制 . 红外与激光工程, 2014, 43(8): 2582-2588.
    [17] 刘家国, 邓蓉, 魏阿满, 于振红.  便携式太阳模拟器设计 . 红外与激光工程, 2014, 43(10): 3352-3355.
    [18] 张晓娟, 张国玉, 孙高飞, 刘石, 郑茹, 高玉军.  大视场LCOS拼接星模拟器标定方法 . 红外与激光工程, 2013, 42(11): 2996-3001.
    [19] 潘永强, 白涛, 杭凌侠.  太阳模拟器AM0型滤光片及其稳定性研究 . 红外与激光工程, 2013, 42(5): 1306-1310.
    [20] 刘石, 张国玉, 孙高飞, 苏拾, 王凌云, 高玉军.  气象辐射标定系统中太阳模拟器的设计 . 红外与激光工程, 2013, 42(5): 1345-1349.
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-11-10
  • 修回日期:  2017-12-16
  • 刊出日期:  2018-04-25

大光斑高均匀度发散式太阳模拟器设计

doi: 10.3788/IRLA201847.0418005
    作者简介:

    刘石(1986-),男,讲师,博士,主要从事航天地面测试设备方面的研究。Email:2811792642@qq.com

基金项目:

国家自然科学基金(61603061);国家公益性行业科技专项(GYHY201406037);吉林省科技发展计划(20150520093JH)

  • 中图分类号: V524.7;TH74

摘要: 为了实现大光斑直径高均匀度太阳辐照模拟,设计了大光斑发散式太阳模拟器。根据太阳光谱分布特性选取短弧氙灯作为光源,建立光源功率计算模型;基于成像倍率和氙弧峰值点离焦量之间的关系,优化设计聚光系统和光学积分器,提高太阳模拟器的辐照均匀度;同时,结合短弧氙灯的光谱特性,建立光谱匹配模型,设计光学滤光片在不同波长的透过率。实验结果表明:设计的发散式太阳模拟器辐照面积为2 m,当工作距离为6、8、10 m时,辐照不均匀度分别优于3.33%、3.51%和4.3%,且光谱与AM1.5太阳光谱A级标准相匹配。

English Abstract

参考文献 (15)

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