穩態(tài)太陽(yáng)模擬器是用于衛星控制系統中姿態(tài)測量關(guān)鍵部件——太陽(yáng)敏感器研制中的一種重要的地面模擬試驗與標定設備，其功能是在實(shí)驗室內模擬真實(shí)的太陽(yáng)輻照度、太陽(yáng)準直角、太陽(yáng)光譜特性、輻照穩定性和均勻性等，供星上部件——太陽(yáng)敏感器在地面進(jìn)行性能測試和精度標定使用。
 

　　穩態(tài)太陽(yáng)模擬器采用同軸透射式準直光學(xué)系統，主要由組合聚光鏡、短弧氙燈、光學(xué)積分器(場(chǎng)鏡與投影鏡)、光闌、準直物鏡組成。選取短弧氙燈作為模擬器的光源，將氙燈置于組合聚光鏡的焦點(diǎn)一處，這樣由氙燈發(fā)出的輻射通量會(huì )聚到聚光鏡的焦點(diǎn)二處，形成一個(gè)呈高斯形式的照度分布，這個(gè)分布經(jīng)過(guò)光學(xué)積分器的勻光作用后，再經(jīng)視場(chǎng)光闌和準直物鏡以平行光出射，在輻照面上形成一個(gè)輻照度均勻的光斑，從而模擬了太陽(yáng)光輻照。
 

　　穩態(tài)太陽(yáng)模擬器組合聚光鏡：
 

　　組合聚光鏡由橢球聚光鏡和球面反光鏡組合而成。要保證聚光鏡光軸與光學(xué)系統光軸一致，就要求聚光鏡能進(jìn)行水平位置和傾斜角度的調節。利用調整環(huán)上的三個(gè)徑向螺釘推動(dòng)聚光鏡沿x、y方向實(shí)現±5mm的移動(dòng)；利用三頂三拉機構完成傾斜角度調整，調整好位置后由調整環(huán)的鎖緊螺釘鎖緊。
 

　　組合聚光鏡是一個(gè)熱量集中的位置，容易產(chǎn)生熱應力變形，為了很好地解決其熱變形的問(wèn)題，在聚光鏡外壁增加環(huán)狀散熱片，可以同時(shí)實(shí)現聚光鏡的散熱和增強其強度的功能；并在固定組合聚光鏡的圓盤(pán)上開(kāi)數個(gè)通風(fēng)孔，對其進(jìn)行熱控制。
 

　　利用Ansys軟件對組合聚光鏡溫度場(chǎng)進(jìn)行分析，可以看到在聚光鏡焦點(diǎn)一附近，聚光鏡溫度較高，聚光鏡出瞳口徑由于熱應力產(chǎn)生了微小收縮，而其底端開(kāi)口部位幾乎沒(méi)有發(fā)生形變，微小形變不會(huì )對其光學(xué)性能產(chǎn)生影響。