论文摘要
太阳模拟器是一种模拟太阳辐射的设备。用来模拟太阳的辐射强度、视直径、光谱特性、辐射稳定性和均匀性。本文研究的太阳模拟器主要用于太阳能资源观测用气象传感器的测试,指标方面对辐照均匀性、光谱、辐照稳定性要求较为严格。本文通过对太阳模拟器光学系统的研究,提出了光学系统设计方案,主要包括椭球聚光镜、积分器、光学滤光片、准直物镜。对各个光学元件进行了理论分析和计算,给出了光学系统的设计参数,并使用照明设计软件Lighttools对光学系统进行了建模,通过蒙特卡洛光线追迹对系统进行了仿真,验证了方案的可行性。最后经过实际测试,系统达到了辐照不均匀性≤±1%、辐照稳定性≤士1%/h、光谱辐照度分布在0.3～2.5μm范围内与AM1.5太阳光谱相匹配(匹配误差≤±20%)的技术要求。
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