CFRP杂散光抑制挡板

颗粒污染下隔离度降幅可预测

选用低散射、易加工的CFRP挡板，并基于实测BRDF改进Harvey-Shack模型，使共孔径系统在颗粒污染下的收发隔离度衰减可被准确预估，从而支持更可靠的杂散光抑制设计。

Guo, Junli · Han, Peixian · Zhang, Meili · Chen, Bingxu · 李志俊 · 任戈 · 齐波 · 程瑜华

Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer 2024

参数信息

Harvey-Shack 拟合系数 b

0.12

Harvey-Shack 拟合系数 l

0.08

Harvey-Shack 拟合系数 s

-2.2

预测收发隔离度降幅

3.74 dB

实验收发隔离度降幅

4.05 dB

清洁表面洁净度等级

800

技术优势

隔离度衰减可预测

改进后的 Harvey-Shack 模型对颗粒污染表面给出的隔离度降幅预测值 3.74 dB，与实测 4.05 dB 吻合，使设计阶段即可定量评估颗粒污染对收发隔离度的影响。

模型更准

结合 Mie 理论与实测 BRDF 数据，提高了 Harvey-Shack 模型对金属颗粒污染微粗糙表面的拟合精度。

挡板材料易获取

CFRP 因加工性能、成本效益和热控难度低被选为挡板材料，适合工程应用。

应用场景

• 空间激光通信终端：定量预估颗粒污染导致的隔离度衰减，为终端光机设计提供杂散光抑制依据。
• 杂散光抑制设计：利用改进模型和 CFRP 挡板数据，优化挡板及光学表面状态以控制后向散射。
• 卫星光学载荷：通过精确预测污染引起的隔离度下降，保障在轨卫星光学载荷的长期性能。
• 航空光学系统：将 BRDF 建模与低成本 CFRP 挡板结合，提升航空光学系统在污染环境下的稳健性。