準直器在光學測試中的應(yīng)用：反射型和折射型設(shè)計用于高精度成像系統(tǒng)

準直器是用來模擬放置在“光學無窮遠"（非常遠距離）處的標準目標的光學系統(tǒng)。準直器用于將參考目標的圖像投影到待測試成像儀的方向上。

根據(jù)設(shè)計中使用的光學元件類型，準直器分為兩類：反射型準直器和折射型準直器。

由于其寬廣的光譜范圍，反射型準直器幾乎專門用于熱成像儀測試系統(tǒng)，也常用于電視攝像機、短波紅外（SWIR）成像儀、激光系統(tǒng)或多傳感器監(jiān)控系統(tǒng)的測試。而折射型準直器則主要用于夜視設(shè)備或工作在可見/近紅外波段的電視攝像機的測試系統(tǒng)。

從光學設(shè)計師的角度來看，反射型準直器實際上是反向的望遠鏡。因此，可以說反射型準直器有多種類型，取決于鏡面配置（如牛頓型、卡塞格倫型、施瓦茨希爾德型、麥克蘇托夫型等）。然而，實際上反射型準直器通常采用牛頓型設(shè)計（大拋物面主鏡、準直鏡和較小的次鏡）。接下來，反射型準直器可以分為兩種基本類型：離軸準直器和軸上準直器。

離軸反射型準直器提供無遮擋的光學孔徑，因為次鏡位于準直器孔徑外部（圖2）。然而，離軸反射型準直器的成本通常高于軸上反射型準直器。設(shè)計軸上反射型準直器時，使用的是低成本對稱拋物面鏡，而離軸準直器則需要使用非對稱鏡（通常是更大對稱鏡的一部分）。此外，離軸準直器的對準比典型的軸上準直器更為困難。

Inframet生產(chǎn)了一系列CDT離軸反射型準直器，這些準直器作為Inframet測試系統(tǒng)的組成部分或作為獨立的光學模塊出售。

軸上準直器由于存在一個不可透光的次鏡，因此光學孔徑中心存在一個“死區(qū)"。這一特性顯著限制了軸上準直器在測試大光學系統(tǒng)的成像儀時的應(yīng)用。軸上準直器的死區(qū)可能導致被測試的成像儀光學系統(tǒng)只能部分工作，并可能影響測量結(jié)果。然而，當軸上鏡面足夠大，且準直器的死區(qū)與待測試成像儀的光學系統(tǒng)沒有重疊時，這類準直器在瞄準測試系統(tǒng)中是可接受的。Inframet生產(chǎn)的CJT準直器被廣泛用于JT瞄準系統(tǒng)和用于測試多傳感器監(jiān)控系統(tǒng)的MIS系統(tǒng)。

制造軸上拋物面鏡比制造離軸拋物面鏡更為簡便。軸上拋物面鏡的市場比離軸拋物面鏡的市場要廣泛得多。因此，離軸拋物面鏡的價格通常高于相同制造精度的軸上拋物面鏡，低成本、低質(zhì)量的鋁質(zhì)離軸鏡除外。CDT準直器采用昂貴的超精密玻璃研磨鏡面，適合生成高質(zhì)量圖像，而不是僅用于低要求應(yīng)用的低成本鋁質(zhì)鑄造/研磨鏡面。

Inframet測試系統(tǒng)通常采用垂直配置的準直器系統(tǒng)（準直器上方有黑體、旋轉(zhuǎn)盤和目標），這種配置具有更好的熱穩(wěn)定性（在測試高科技熱成像儀時非常重要）。不過，Inframet也可以提供適用于水平配置的準直器系統(tǒng)（黑體、旋轉(zhuǎn)盤和目標與準直器處于同一水平面）。典型的離軸準直器的孔徑通常為350mm，但Inframet可以提供最大孔徑為600mm的離軸準直器。