太陽(yáng)光模擬系統氬燈光源內部安裝高壓短弧球形氬燈，在高壓激發(fā)下形成弧光放電。高壓短弧球形氬燈是發(fā)光點(diǎn)很小的光源，在點(diǎn)燃時(shí)輻射出的光波從紫外到近紅外的連續光譜強而穩定?？梢?jiàn)區光色溫極近似于日光，是模擬AM1.5標準日光的理想光源，不僅應用于太陽(yáng)能電池研究、還可用于光電響應型器件測試、表面光電壓譜、生物光照、光催化、光學(xué)檢測、各類(lèi)模擬日光可見(jiàn)光加速實(shí)驗、表面缺陷分析等領(lǐng)域。該系列光源可以兼容多種規格濾光片。
不僅要求模擬太陽(yáng)光的輻照強度、準直角、輻照不均勻度、不穩定度等指標滿(mǎn)足要求，令太陽(yáng)敏感器正常工作，同時(shí)要求入射模擬太陽(yáng)光還應是動(dòng)態(tài)的，俯仰角或方位角可隨時(shí)間變化。目前，為了測試航天太陽(yáng)跟蹤裝置，一般采用“太陽(yáng)模擬器+轉臺”的方案。待測產(chǎn)品固定于轉臺上，太陽(yáng)模擬器位置固定。太陽(yáng)模擬器出射光方向始終不變，轉臺勻速旋轉，相對于太陽(yáng)跟蹤設備。
太陽(yáng)光模擬系統系統包括太陽(yáng)模擬器、運動(dòng)臺、平面反射鏡、編碼器、光柵尺、電機和控制系統等。系統通過(guò)同時(shí)調整平面反射鏡的水平位移和傾角，將模擬太陽(yáng)光總是投射到航天太陽(yáng)跟蹤系統中的太陽(yáng)敏感器處，保證了航天太陽(yáng)跟蹤產(chǎn)品在模擬太陽(yáng)光照試驗中*自主運動(dòng)，不被轉動(dòng)或翻轉安裝，保護了航天產(chǎn)品中的敏感機械組件。系統建立的光照環(huán)境貼近真實(shí)太陽(yáng)光照，便于航天太陽(yáng)跟蹤產(chǎn)品調試和測試。試驗結果表明，單自由度太陽(yáng)光模擬系統可滿(mǎn)足航天太陽(yáng)跟蹤產(chǎn)品的測試需求。
太陽(yáng)光模擬系統模擬方法：
小型太陽(yáng)模擬器位置固定不變，放置于水平面上。通過(guò)調整平面反射鏡傾角、平面反射鏡的水平位移，改變模擬太陽(yáng)光方向，將模擬太陽(yáng)光總是反射到航天太陽(yáng)跟蹤裝置的太陽(yáng)敏感器處。光源為軸對稱(chēng)的短弧氙燈。氙燈出射的光首先由聚光鏡單元會(huì )聚并反射；然后在光學(xué)積分器內形成一個(gè)期望的輻照度分布；這個(gè)分布再經(jīng)各元素透鏡，在疊加透鏡的焦平面上形成一個(gè)輻照度均勻的輻照面；經(jīng)準直透鏡投影成像在目標區域上。小型太陽(yáng)模擬器的口徑是100mm，模擬太陽(yáng)光輻照度可達到0.15個(gè)太陽(yáng)常數。模擬太陽(yáng)光的光束準直角為±16′，輻照不均勻度為±5%，輻照不穩定度為±2%，模擬太陽(yáng)光的設計工作距離為2m。
太陽(yáng)光模擬系統上電后，先平面鏡回位移初始點(diǎn)；接著(zhù)，用戶(hù)設置光照模擬參數；之后，根據用戶(hù)設置參數，計算模擬太陽(yáng)光期望傾角，生成反射鏡期望傾角和位移；系統讀取光柵位移傳感器提供的平面反射鏡位移反饋，進(jìn)行平面反射鏡的位移控制，同時(shí)，結合編碼器的平面反射鏡傾角反饋，進(jìn)行平面反射鏡的角度控制。
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