黃玉鵬，張紅鑫，丁悅，王泰升

（1 中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所，長(zhǎng)春 130033）

（2 中國(guó)科學(xué)院大學(xué)，北京 100049）

0 引言

日冕儀的觀測(cè)目標(biāo)為日冕，在可見(jiàn)光波段，日冕的亮度相對(duì)于太陽(yáng)光球?qū)恿炼榷詷O其微弱，內(nèi)冕的亮度約為10-6B⊙（B⊙表示日面中心亮度），距離日面2R⊙（R⊙表示太陽(yáng)半徑）的外冕亮度則降到10-9B⊙。考慮到地球大氣的散射作用，在海平面處的日間天空背景亮度約為10-2B⊙～10-3B⊙［1-5］，所以在地面上觀察的日冕光將被太陽(yáng)光球?qū)拥墓饧暗厍虼髿獾纳⑸涔馑蜎](méi)，只有在日全食期間才能觀測(cè)到幾個(gè)太陽(yáng)半徑甚至更遠(yuǎn)處的日冕。日冕儀是通過(guò)儀器的遮攔結(jié)構(gòu)人為造成類似日全食影像的成像儀器，其需要在干擾光線極強(qiáng)的狀態(tài)下觀察暗目標(biāo)，所以對(duì)雜散光的抑制有極高的要求［6-8］。國(guó)內(nèi)日冕儀的研究起步較晚，技術(shù)條件也有限，目前的研制工作主要還是在國(guó)內(nèi)的技術(shù)條件基礎(chǔ)上遵循國(guó)外成功的研制案例進(jìn)行。國(guó)外對(duì)日冕儀雜光抑制的主要方法是對(duì)雜光光源進(jìn)行二次成像甚至二次以上的成像后，在二次及高次像面進(jìn)行單級(jí)或多級(jí)共軛遮攔。

為了測(cè)試日冕儀系統(tǒng)的雜散光抑制水平和成像質(zhì)量，需要在實(shí)際應(yīng)用前期對(duì)日冕儀系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)。在日冕儀系統(tǒng)檢測(cè)和應(yīng)用過(guò)程中存在著多種由于光學(xué)系統(tǒng)原因所產(chǎn)生的并且不可避免的雜散光來(lái)源，主要包括：1）由于物鏡孔徑光闌產(chǎn)生的衍射光；2）日冕儀物鏡二次反射產(chǎn)生的鬼像點(diǎn)；3）日冕儀物鏡表面臟點(diǎn)或瑕疵引入的散射光線等。本文針對(duì)以上幾種日冕儀系統(tǒng)檢測(cè)和應(yīng)用過(guò)程中存在的雜散光，通過(guò)軟件對(duì)其進(jìn)行建模，分析了這幾種雜散光的特點(diǎn)，分別給出判定與抑制方法，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行可行性驗(yàn)證，從而提高日冕儀雜散光抑制水平和系統(tǒng)檢測(cè)效率。

1 日冕儀檢測(cè)實(shí)驗(yàn)裝置

日冕儀檢測(cè)實(shí)驗(yàn)原理如圖1 所示，日冕儀與平行光管共軸放置，左側(cè)虛線框內(nèi)的裝置用來(lái)模擬來(lái)自極遠(yuǎn)位置的太陽(yáng)平行光，太陽(yáng)模擬光源置于平行光管的焦面中心，其發(fā)出的光經(jīng)過(guò)平行光管后轉(zhuǎn)換為平行光出射，日冕儀系統(tǒng)接收這部分光，并最終通過(guò)CCD 相機(jī)對(duì)模擬太陽(yáng)目標(biāo)及日冕目標(biāo)成像。

圖1 日冕儀成像檢測(cè)實(shí)驗(yàn)原理Fig.1 Experimental principle of coronagraph imaging detection

太陽(yáng)光球直射光是進(jìn)入日冕儀系統(tǒng)中的最強(qiáng)雜光光源，也是日冕儀系統(tǒng)雜光抑制的首要問(wèn)題。根據(jù)對(duì)太陽(yáng)直射光的抑制方法不同，通常將日冕儀分為內(nèi)掩式和外掩式。將太陽(yáng)光視為從無(wú)窮遠(yuǎn)處發(fā)射的平行光束，其經(jīng)過(guò)物鏡后在物鏡焦面處會(huì)聚，并在焦面位置處使用掩體進(jìn)行遮攔，此為內(nèi)掩式日冕儀。其系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)及工作原理如圖2 所示，A0為日冕儀前端消雜光光闌部分，A1為物鏡入口孔徑光闌，A2為視場(chǎng)光闌，A3為中繼鏡組入射口徑光闌；O1為系統(tǒng)物鏡，O2為場(chǎng)鏡組，O3為中繼鏡組，O2和O3組成了日冕儀的二次成像系統(tǒng)；D1為內(nèi)掩體，是為了將太陽(yáng)直射光導(dǎo)出光路［9-12］，D2為L(zhǎng)yot 斑，作用是吸收來(lái)自物鏡的鬼像點(diǎn)；P 為CCD像面。來(lái)自太陽(yáng)的光線首先經(jīng)過(guò)前端消雜光光闌部分，主要作用為攔截視場(chǎng)外的雜散光源，如地球大氣的部分散射光線等，隨后由物鏡O1在內(nèi)掩體D1位置處成像，內(nèi)掩體的尺寸根據(jù)物鏡焦距及內(nèi)視場(chǎng)遮攔的情況等確定，用來(lái)將太陽(yáng)直射光反射出光路，隨后經(jīng)過(guò)由O2和O3組成的系統(tǒng)成像在最終像面位置處。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，常常設(shè)置多次成像，用來(lái)滿足不同的要求。

圖2 內(nèi)掩式日冕儀工作原理（綠色部分表示太陽(yáng)邊緣日冕光線路徑）Fig.2 Working principle of inner-occulted coronagraph （the green part shows the sun′s corona light path）

2 日冕儀雜散光模擬分析

為了分析日冕儀各類雜散光的產(chǎn)生機(jī)理和自身特點(diǎn)，使用光線追跡軟件對(duì)日冕儀系統(tǒng)進(jìn)行了模擬仿真，所構(gòu)建的模型結(jié)構(gòu)如圖3 所示，L1為日冕儀物鏡；D1為內(nèi)掩體；L2為場(chǎng)鏡；L3為準(zhǔn)直鏡組，用于產(chǎn)生平行光供濾光器使用；濾光器F1對(duì)成像波段進(jìn)行窄帶濾光；L4為成像鏡組，用于最終像面的成像和調(diào)焦。針對(duì)日冕儀物鏡孔徑光闌衍射光、物鏡二次反射產(chǎn)生的鬼像點(diǎn)，以及物鏡散射光這三種雜散光進(jìn)行建模分析。

圖3 日冕儀系統(tǒng)仿真結(jié)構(gòu)（非等比例尺度）Fig.3 Simulation architecture of coronagraph system （non-equal ratio scale）

2.1 物鏡孔徑光闌衍射光分析

日冕儀物鏡受到太陽(yáng)直射光照射時(shí)，物鏡孔徑光闌邊緣被照亮，根據(jù)惠根斯原理，可將孔徑光闌產(chǎn)生的衍射光看作孔徑光闌邊緣無(wú)數(shù)點(diǎn)光源的集合，對(duì)光闌衍射光常用的攔截方式為設(shè)置Lyot 光闌，如圖4 中黑色虛線所示，孔徑光闌產(chǎn)生的衍射光經(jīng)過(guò)場(chǎng)鏡組O2后到達(dá)Lyot 光闌A3處并被其攔截，從而阻止衍射光到達(dá)像面，影響成像質(zhì)量。

圖4 物鏡孔徑光闌衍射光和二次反射鬼像點(diǎn)抑制原理Fig.4 Suppression principle of the diffraction from the objective and the secondary reflection ghost point

利用幾何光線追跡軟件對(duì)衍射光進(jìn)行分析，尋找Lyot 光闌放置位置，如圖5 所示，在孔徑光闌邊緣位置處，放置一點(diǎn)光源，模擬被照亮后的光闌邊緣。如圖6 所示，點(diǎn)光源發(fā)出的光線經(jīng)過(guò)場(chǎng)鏡后，首先會(huì)聚在S1位置處，再經(jīng)過(guò)準(zhǔn)直鏡組后在S2位置處重新會(huì)聚。當(dāng)光線滿口徑入射時(shí)，會(huì)在兩個(gè)會(huì)聚位置處形成亮圓環(huán)，如不攔截此衍射亮環(huán)，衍射光線將會(huì)最終到達(dá)像面，并影響成像對(duì)比度。根據(jù)模擬結(jié)果，可在S1或S2位置處設(shè)置Lyot 光闌進(jìn)行攔截，考慮S2位置為濾光器工作位置，故可選擇在S1位置處設(shè)置Lyot 光闌。

圖5 孔徑光闌衍射光模擬點(diǎn)光源放置位置Fig.5 The position of the point source for simulating the aperture diffraction

圖6 模擬孔徑光闌衍射光在光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)的傳播路徑Fig.6 The propagation path of the simulated diffracted light in the optical system

2.2 二次反射鬼像點(diǎn)分析

2.2.1 鬼像形成機(jī)制

物鏡O1在太陽(yáng)的直射光之下，無(wú)法避免物鏡自身表面的多次反射，如圖7 所示，這種在透鏡內(nèi)表面多次反射的太陽(yáng)光會(huì)通過(guò)后繼鏡組形成鬼像［13-15］，并在一定程度上照明像面。日冕儀物鏡為了減小太陽(yáng)直射光的散射，通常會(huì)選擇使用超光滑表面而無(wú)法進(jìn)行增透處理，此時(shí)如不對(duì)二次反射鬼像進(jìn)行遮擋，會(huì)顯著降低像面上日冕像的對(duì)比度，甚至湮沒(méi)日冕圖像。

圖7 太陽(yáng)光在物鏡O1內(nèi)的多次反射示意圖Fig.7 Diagram of multiple reflection of sunlight in objective O1

根據(jù)菲涅耳反射定律，將物鏡O1兩個(gè)表面的反射率R均設(shè)為0.04，透射率T設(shè)為0.96。設(shè)入射光線a的光強(qiáng)度Ia為1，按照O1兩表面一致特性計(jì)算可得出射光線c、d、e的光強(qiáng)分別為

式中，Ic、Id和Ie分別為光線c、d和e的光強(qiáng)。由式（1）可見(jiàn)Ic的強(qiáng)度約為Id的103倍，約為Ie的106倍。Id在物鏡表面內(nèi)反射的光強(qiáng)與日冕目標(biāo)量級(jí)相當(dāng)，經(jīng)過(guò)后端光學(xué)系統(tǒng)到達(dá)像面后，強(qiáng)度將遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于日冕目標(biāo)，所以d光和e光相對(duì)于c光對(duì)日冕探測(cè)的影響幾乎可以忽略，因此這里只考慮二次反射成像。

對(duì)二次反射光的抑制原理如圖4 中所示，圖中紅色線為二次反射光的一條路徑，由物鏡O1產(chǎn)生的二次反射光線通過(guò)后續(xù)鏡組重新會(huì)聚形成鬼像，并最終照亮像面。常用的抑制方法為在鬼像點(diǎn)處使用Lyot 斑進(jìn)行遮擋，若鬼像點(diǎn)位置恰好位于透鏡表面，也可直接在透鏡表面鍍Lyot 斑吸收，從而阻止其傳播到像面上造成雜光干擾。此方法既有效降低了鬼像傳播光強(qiáng)的量級(jí)也沒(méi)有引入其他雜散光，是日冕中雜散光抑制技術(shù)的核心之一。

2.2.2 鬼像模擬

利用幾何光線追跡軟件對(duì)鬼像位置進(jìn)行模擬，日冕儀物鏡兩個(gè)表面均設(shè)成反射率為0.04，透射率為0.96的物理參數(shù)指標(biāo)。

首先分析零角度入射的平行光，經(jīng)過(guò)物鏡后的光路如圖8 所示，物鏡L1左側(cè)光線為入射光和來(lái)自物鏡表面的反射光，透射光在物鏡內(nèi)表面發(fā)生二次反射后，會(huì)先在物鏡后一定距離的S1位置處聚焦。再如圖9 所示，二次反射光線經(jīng)過(guò)場(chǎng)鏡L2后，在準(zhǔn)直鏡組前端S2位置以及濾光器鏡組S3位置處重新聚焦，并最終在像面形成明亮照明面，降低像面對(duì)比度。

圖8 物鏡內(nèi)表面二次反射光的第一像面與鬼像點(diǎn)Fig.8 The first image plane and ghost point of the second reflection on the inner surface of the objective

圖9 鬼像位置及其對(duì)像面的影響示意圖Fig.9 Diagram of ghost location and its effect on the image plane

當(dāng)入射光線非零角度入射時(shí)，鬼像點(diǎn)的位置與零角度入射時(shí)一致，但鬼像并不是一個(gè)理想的點(diǎn)，而是具有一定尺寸的彌散斑。根據(jù)鬼像的位置考慮有以下兩種途徑對(duì)其進(jìn)行遮攔：1）S2位置與Lyot 光闌位置接近，可在此位置處添加擋片進(jìn)行攔截；2）在濾光器內(nèi)S3位置濾光片表面中心的一個(gè)小區(qū)域內(nèi)鍍吸收膜進(jìn)行遮攔。但是第一種途徑需要在Lyot 光闌上添加擋片的支撐結(jié)構(gòu)，這樣又會(huì)引入支撐結(jié)構(gòu)的衍射光，故實(shí)際應(yīng)用中采用后一種方法較多，通常將用于遮擋此類鬼像的裝置稱作Lyot 斑。

2.3 日冕儀物鏡散射點(diǎn)

日冕儀物鏡產(chǎn)生散射光的主要原因是日冕儀物鏡表面缺陷及灰塵污染物，這類雜散光無(wú)法通過(guò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)完全消除，通常的抑制方法為使用超光滑表面拋光技術(shù)并保持透鏡表面清潔［13］。散射光線雖無(wú)法完全消除，但是可以在檢測(cè)過(guò)程中將這些散射光像點(diǎn)找到并判定歸類，從而排除這些因素的干擾。

物鏡表面的散射點(diǎn)在受到光源照射時(shí)會(huì)改變光線的路徑，從而產(chǎn)生雜散光，如圖10 所示，通過(guò)在日冕儀物鏡表面設(shè)置點(diǎn)光源來(lái)模擬物鏡表面散射點(diǎn)。如圖11 所示，散射點(diǎn)光線通過(guò)場(chǎng)鏡后首先成像在準(zhǔn)直鏡組前端S1位置處，后經(jīng)準(zhǔn)直鏡組后成像在S2位置處。經(jīng)過(guò)光線追跡，散射點(diǎn)成像位置與鬼像點(diǎn)十分接近，對(duì)像面也同樣產(chǎn)生影響，如不進(jìn)行遮攔，同樣會(huì)在像面形成明亮照明面，降低像面的對(duì)比度。也正因?yàn)槎叩某上裥再|(zhì)相似，因此在檢測(cè)過(guò)程中極易混淆，這就需要在實(shí)驗(yàn)中準(zhǔn)確區(qū)分，從而采用不同的遮攔方式進(jìn)行消除。

圖10 日冕儀物鏡散射點(diǎn)模擬示意圖Fig.10 Scattering point simulation diagram of coronagraph objective

圖11 日冕儀物鏡散射點(diǎn)成像位置及其對(duì)像面影響示意圖Fig.11 Diagram of imaging position of scattering points in coronagraph objective and its effect on image plane

為了判定日冕儀物鏡散射點(diǎn)形成的雜散光，可以旋轉(zhuǎn)物鏡，散射點(diǎn)會(huì)跟隨物鏡旋轉(zhuǎn)到對(duì)應(yīng)位置，符合幾何光學(xué)原理，可以準(zhǔn)確快速地將物鏡表面散射點(diǎn)形成的雜散光判斷出來(lái)。

3 日冕儀檢測(cè)實(shí)驗(yàn)

在千級(jí)超凈環(huán)境下搭建了日冕儀檢測(cè)平臺(tái)，實(shí)驗(yàn)所用日冕儀實(shí)物如圖12 所示，該日冕儀的視場(chǎng)為±1.08R⊙～±2.5R⊙，工作波段為530.3～637.4 nm，焦距為955 mm，系統(tǒng)總長(zhǎng)為4 321 mm。所用相機(jī)的型號(hào)為Dhyana95 V2 背照式sCMOS 相機(jī)，其有效像素?cái)?shù)為2 048×2 048，有效面積為22.5 mm×22.5 mm，像元尺寸為11 μm×11 μm。

在日冕儀雜散光的檢測(cè)過(guò)程中，由平行光管產(chǎn)生的散射光將會(huì)進(jìn)入日冕儀的光學(xué)系統(tǒng)，從而影響雜散光強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果，因此，平行光管的物鏡采用與日冕儀物鏡相同的超光滑拋光工藝，來(lái)減少此散射光線對(duì)檢測(cè)結(jié)果帶來(lái)的影響。太陽(yáng)模擬器為實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的光源，其通過(guò)擴(kuò)散板產(chǎn)生均勻分布的照亮面，并將此照亮面放置在超光滑物鏡的焦面位置處，通過(guò)光闌調(diào)整照亮面的孔徑，使其經(jīng)過(guò)物鏡后的張角恰好等于太陽(yáng)的發(fā)散角，從而模擬太陽(yáng)光球?qū)庸饩€到達(dá)地球時(shí)的情況。由模擬分析可知，幾種雜散光的成像位置都在濾光器區(qū)域內(nèi)，濾光器在此處的設(shè)計(jì)作用為觀測(cè)特定的日冕譜線，因此在實(shí)驗(yàn)時(shí)將濾光器拆下，直接使用相機(jī)的CMOS 接收前述雜散光在此位置的圖像。

雜散光強(qiáng)度使用雜散光光強(qiáng)（Is）與直射光光強(qiáng)（Ii）的比值表示，記為δ=Is/Ii，在實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)時(shí)，使用線性程度較好的科學(xué)相機(jī)對(duì)光強(qiáng)進(jìn)行測(cè)量，相應(yīng)光線的光強(qiáng)值可用科學(xué)相機(jī)讀取出的灰度值表示。雜散光檢測(cè)流程為：首先將內(nèi)掩體拆下，此時(shí)模擬太陽(yáng)的直射光線直接進(jìn)入日冕儀系統(tǒng)，并被探測(cè)器捕獲，讀取探測(cè)器捕獲到太陽(yáng)部分的灰度數(shù)值，記為D1，此數(shù)值即為太陽(yáng)直射光的亮度；然后安裝內(nèi)掩體，遮擋太陽(yáng)直射光，此時(shí)探測(cè)器所捕獲到的光線均為系統(tǒng)內(nèi)的雜散光線，讀取視野中各點(diǎn)的灰度值，記為D2。由于直射光與雜散光通常相差105量級(jí)以上，所以測(cè)量直射光光強(qiáng)時(shí)應(yīng)在光路中加入線性衰減片，衰減指數(shù)記為σ。同時(shí)考慮到平行光管物鏡與日冕儀物鏡采用相同的拋光工藝，其散射特性基本相同，所以雜散光強(qiáng)度可表示為

3.1 鬼像的檢測(cè)與判定

由鬼像形成原理可知，鬼像的成像光直接來(lái)自物鏡L1 的表面，并且位于濾光器區(qū)域內(nèi)，因此在濾光器位置處稍加前后調(diào)整，便可以找到鬼像面，其像面的特點(diǎn)為在像面中心位置處有一個(gè)明亮的光斑，視野內(nèi)不均勻分布若干離焦像斑。

為了更加清晰地看到各種雜散光的像點(diǎn)，對(duì)拍攝到的圖像進(jìn)行了對(duì)比度增強(qiáng)和反色處理，使得雜散光像點(diǎn)看起來(lái)比實(shí)際效果更明顯。圖13 中白色為拍攝背景，黑色為光斑，圖像的中心處有一個(gè)光斑，即為鬼像點(diǎn)，鬼像點(diǎn)是一個(gè)彌散斑，這與2.2 節(jié)中模擬分析結(jié)果一致。外圈的光環(huán)為日冕儀入射口徑邊緣衍射光的像，其成像位置同鬼像面十分接近，可以通過(guò)Lyot 光闌進(jìn)行遮攔［7］。衍射光環(huán)內(nèi)的其他光斑為平行光管物鏡和日冕儀物鏡的散射點(diǎn)，邊緣的云霧狀光斑是平行光管表面因多次擦拭留下的劃痕所產(chǎn)生的雜散光像斑。

圖13 拍攝到的鬼像面Fig.13 Picture of a ghost image plane

在水平方向微小移動(dòng)平行光管物鏡，發(fā)現(xiàn)鬼像點(diǎn)也會(huì)在水平方向發(fā)生偏移，如圖13（b）所示，這是由于當(dāng)平行光管物鏡發(fā)生微小移動(dòng)，從平行光管出射的平行光由水平入射變?yōu)槲⑿〗嵌鹊男比肷?，從而?dǎo)致鬼像點(diǎn)位置發(fā)生移動(dòng)，可以作為鬼像點(diǎn)的判定依據(jù)。

為了消除鬼像點(diǎn)，使用鍍有Lyot 斑的平板玻璃在濾光器位置處對(duì)鬼像點(diǎn)進(jìn)行遮擋，并對(duì)像面雜散光強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)量，如圖14 所示，從圖中可見(jiàn)，對(duì)物鏡自身二次反射產(chǎn)生的鬼像進(jìn)行遮擋前，像面雜散光強(qiáng)度為10-5量級(jí)，這將會(huì)湮沒(méi)日冕圖像，影響觀測(cè)，遮擋鬼像后，雜散光強(qiáng)度下降到10-6量級(jí)，符合觀測(cè)要求。

圖14 鬼像遮攔前后的像面雜散光強(qiáng)度對(duì)比Fig.14 Comparison of stray light before and after blocking the ghost image

3.2 日冕儀物鏡散射點(diǎn)的檢測(cè)與判定

從仿真結(jié)果可以看到，物鏡孔徑光闌衍射、二次反射鬼像以及日冕儀物鏡散射點(diǎn)，三者的成像位置都十分接近。因此在鬼像面位置處向前尋找，即可找到物鏡散射點(diǎn)的像面，其像面特點(diǎn)為視野范圍內(nèi)不均勻無(wú)規(guī)律分布若干光點(diǎn)，并且像面中間有鬼像點(diǎn)的離焦像。

由于產(chǎn)生物鏡散射點(diǎn)的原因?yàn)槲镧R本身疵病或表面污垢，所以其像面上的分布比較雜亂，沒(méi)有規(guī)律可循，如圖15 所示。但是可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)日冕儀物鏡來(lái)區(qū)分和判定此雜散光，圖15（a）和（b）分別為將日冕儀物鏡旋轉(zhuǎn)一定角度前后的像點(diǎn)分布?？梢钥吹?，圖中兩個(gè)方框內(nèi)的亮斑跟隨日冕儀物鏡的轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)生了位置變化，說(shuō)明這兩個(gè)點(diǎn)是日冕儀物鏡散射點(diǎn)形成的像點(diǎn)。在實(shí)際應(yīng)用中，通常使用超光滑拋光工藝，并保持透鏡表面清潔，以減小由于物鏡散射帶來(lái)的雜散光。

圖15 日冕儀物鏡散射點(diǎn)成像Fig.15 Scattering point imaging with the coronagraph objective

3.3 三種雜散光的等效系統(tǒng)位置關(guān)系

根據(jù)日冕儀光路分析，將場(chǎng)鏡L2和準(zhǔn)直鏡組L3等效為一個(gè)光學(xué)系統(tǒng)，則孔徑光闌邊緣、二次反射鬼像點(diǎn)及物鏡散射點(diǎn)相對(duì)于此光學(xué)系統(tǒng)而言，均位于該等效光學(xué)系統(tǒng)的二倍焦距之外，所以它們的像面基本一致，并按照順序排列，如圖16 所示。

圖16 日冕儀三種雜散光的等效系統(tǒng)位置關(guān)系示意圖Fig.16 Schematic diagram for the equivalent system position relationship for the three stray light types of the coronagraph

通過(guò)實(shí)驗(yàn)及仿真結(jié)果的比對(duì)，總結(jié)了日冕儀孔徑光闌衍射光、物鏡二次反射形成的鬼像點(diǎn)以及物鏡散射點(diǎn)三種雜散光的特點(diǎn)、判定和區(qū)分方法，如表1 所示。需要說(shuō)明的是，這里只定性地給出了這三種雜散光特性，以及在實(shí)驗(yàn)中如何判別并抑制它們的手段，至于對(duì)這些雜散光進(jìn)行定量的分析工作可以在其他的研究中找到［6-9］。

表1 三種雜散光的判定與比較Table 1 Determination and comparison of three kinds of stray light

4 結(jié)論

影響日冕儀雜散光程度的因素很多，其中日冕儀孔徑光闌衍射光、物鏡二次反射形成的鬼像點(diǎn)以及物鏡散射點(diǎn)由于其成像位置接近，并且后兩種雜散光像點(diǎn)相似，導(dǎo)致容易混淆，難以區(qū)分。通過(guò)軟件分別對(duì)這三種雜散光進(jìn)行模擬仿真，分析了它們各自的特點(diǎn)，并給出了判定與抑制方法?？讖焦怅@衍射光由于受到太陽(yáng)光的直接照射所產(chǎn)生，其成像在光路中，可通過(guò)尋找視場(chǎng)周圍一圈明亮銳利的光圈判定此類雜散光；鬼像點(diǎn)是由于日冕儀物鏡的兩個(gè)表面發(fā)生二次反射導(dǎo)致的，可通過(guò)微小移動(dòng)物鏡并觀察像面內(nèi)與物鏡移動(dòng)方向相反的光斑來(lái)判定；物鏡散射點(diǎn)是由于物鏡表面瑕疵及污染物的散射產(chǎn)生的，可通過(guò)尋找隨物鏡旋轉(zhuǎn)而隨動(dòng)的光斑判定。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果具有很高的一致性。這些判定方法與實(shí)驗(yàn)手段不僅適用于日冕儀系統(tǒng)的檢測(cè)，對(duì)于其他光學(xué)系統(tǒng)也具有參考價(jià)值。