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摘要
为了实现对大辐照面、高辐照均匀度太阳光斑的模拟，设计了一种大口径反射式准直太阳模拟器光学系统。根据太阳模拟系统的工作原理，以扩大辐照面、提高辐照均匀度的同时保证较高的辐照度为目标，提出了由复合光源、光学积分器、消串扰光阑、视场光阑和离轴反射准直镜等组成的光学系统总体设计方案，建立了太阳模拟器光学系统的光线传播矩阵模型，分析了入射光角度与子透镜间缝隙对辐照面的影响规律，并据此设计了具有消串扰光阑的光学积分器，消除了大角度杂散光，抑制了准直镜离轴角对辐照均匀度的影响。仿真结果表明：在Φ500 mm的辐照面内，辐照度优于一个太阳常数，达到1 579 W/m2，辐照均匀度优于98.07%，满足了大辐照面、高辐照均匀度太阳模拟器的设计要求。
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