Научно-технический
«ОПТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ»
издается с 1931 года
 
   
Русский вариант сайта Английский вариант сайта
   
       
   
       
Статьи последнего выпуска

Электронные версии
выпусков начиная с 2008


Алфавитный указатель
2000-2010 гг


444
Архив оглавлений
выпусков 2002-2007 гг


Реквизиты и адреса

Вниманию авторов и рецензентов!
- Порядок публикации
- Порядок рецензирования статей
- Типовой договор
- Правила оформления
- Получение авторского вознаграждения
- Редакционная этика


Контакты

Подписка

Карта сайта




Журнал с 01.12.2015 допущен ВАК для публикации основных результатов диссертаций как издание, входящее в международные реферативные базы систем цитирования (Web Science, Scopus) (см. Vak.ed.gov.ru/87)
Аннотации (08.2017) : DESIGNING AN OPTICAL SYSTEM OF A HIGH PRECISION SOLAR SIMULATOR FOR METEOROLOGICAL APPLICATION

DESIGNING AN OPTICAL SYSTEM OF A HIGH PRECISION SOLAR SIMULATOR FOR METEOROLOGICAL APPLICATION

 

© 2017    Sun Gaofei*,**; Zhang Guoyu*,**; Liu Shi*,**; Wang Lingyun*,**; Gao Yujun***; Mei Yushan****

*       College of Optoelectronic Engineering, Changchun University of Science and Technology, Changchun 130022, China

**     Optical Measurement and Control Instrumentation, Jilin Province Engineering Research Center, Changchun 130022, China

***   Changchun Institute of Optics, Fine Machines and Physics, Chinese Academy of Sciences, Changchun 130033, China

**** China optical science and technology museum, Changchun, 130033, China

E-mail: sungaofei1985516@163.com

Submitted 19.02.2016

To satisfy meteorological observation and measurement needs, the general composition and optical system of a high precision solar simulator is designed to the calibration requirements for high precision solar radiation meters. Given the light source characteristics of the solar simulator, an ellipsoid convergent lens is employed so as to enhance the energy utilization ratio of the light source; the optical integrator and the collimator are optimized in design with the aid of Zemax software, resulting in improved irradiation uniformity and output beam alignment. The test results suggest: at a working distance of 1000 mm and with an effective irradiation aperture of 60mm, the solar simulator generates an irradiance of up to 1222W/m2 and the irradiation non-uniformity is 0.83%, satisfying the requirements for meteorological observation and measurement.

Keywords: solar simulator for meteorological application, optical system; non-uniformity of irradiation.

OCIS codes: 230.0230; 220.4830; 220.3620

 

Оптическая система высокоточного имитатора излучения солнца для метеорологических применений

© 2017 г.       Sun Gaofei; Zhang Guoyu; Liu Shi; Wang Lingyun; Gao Yujun; Mei Yushan

Разработаны схема построения и оптическая система высокоточного имитатора излучения Солнца, предназначенного для целей калибровки высокоточных радиометров, обеспечивающих запросы метеорологических наблюдений и измерений. Для обеспечения заданных характеристик имитатора солнечного излучения был применен эллипсоидальный конденсор, повышающий эффективность использования энергии источника света. Оптическая система включает также оптический интегратор и коллиматор, характеристики которых были оптимизированы с использованием программного пакета Zemax, что привело к улучшению однородности освещённости. Испытания показали, что на рабочей дистанции 1000 мм для эффективного диаметра освещённой поверхности 60 мм солнечный имитатор обеспечивал освещенность до 1222 Вт/м2 при неоднородности освещённости 0,83%, что удовлетворяет требованиям метеорологических наблюдений и измерений.

Ключевые слова: имитатор излучения Солнца для метеорологических применений, оптическая система, неоднородность освещённостию.

 

References

1.         WANG Jun, HUANG Ben-cheng, WAN Cai-da. Environment simulation technology // Beijing National Defense Industry Press. 1996. 490 p.

2.         Guifang A.N., ZHANG Guoyu, Shi S.U., SONG Keping, Xiaolei H.E., Wenhua L.V. Optical design of solar simulator for weather sonde experiment // Acta Energiae Solar Sinica. 2011. V. 32. Is. 9. P. 1408–1412.

3.         LIU Shi, ZHANG Guo-yu, SUN Gao-fei, Su Shi, WANG Ling-yun, GAO Yu-jun. Design of an optical Intergrator for solar simulator // Acta Photonica Sinica. 2013. V. 42. Is. 4. P. 467–470.

4.        JIA Wenwu, HUANG Feng, WANG Yuefeng. An optimization method for fly’s eye integrator // Optics & Laser Technology. 2010. V. 42. Is. 8. P. 1308–1311.

5.         ZHANG Wenzi, LIU Qinxiao, GAO Huifang, YU Feihong. Fly-eyes illumination analysis // Proceedings of SPIE. The International Society for Optical Engineering. 2009. V. 7506. P. 75061W (10 pp).

6.        ZHANG Guoyu, LV Wenhua, HE Xiao-lei, XU Liang, XU Xiping. Analysis on irradiation uniformity of sun simulator // Chinese Journal of Optics and Applied Optics. 2009. V. 2. Is. 1. P. 41–45.

7.         XIANG Yanhong, ZHANG Rong, HUANG Bencheng. Irradiation uniformity simulation of KFTA solar simulator // Spacecraft Environment Engineering. 2005. V. 22. Is. 2. P. 288–292.

 

 

Полный текст