準直器在光學測試中的應用：反射型和折射型設計用于高精度成像系統

準直器是用來模擬放置在“光學無窮遠”（非常遠距離）處的標準目標的光學系統。準直器用于將參考目標的圖像投影到待測試成像儀的方向上。

根據設計中使用的光學元件類型，準直器分為兩類：反射型準直器和折射型準直器。

由于其寬廣的光譜范圍，反射型準直器幾乎專門用于熱成像儀測試系統，也常用于電視攝像機、短波紅外（SWIR）成像儀、激光系統或多傳感器監控系統的測試。而折射型準直器則主要用于夜視設備或工作在可見/近紅外波段的電視攝像機的測試系統。

從光學設計師的角度來看，反射型準直器實際上是反向的望遠鏡。因此，可以說反射型準直器有多種類型，取決于鏡面配置（如牛頓型、卡塞格倫型、施瓦茨希爾德型、麥克蘇托夫型等）。然而，實際上反射型準直器通常采用牛頓型設計（大拋物面主鏡、準直鏡和較小的次鏡）。接下來，反射型準直器可以分為兩種基本類型：離軸準直器和軸上準直器。

離軸反射型準直器提供無遮擋的光學孔徑，因為次鏡位于準直器孔徑外部（圖2）。然而，離軸反射型準直器的成本通常高于軸上反射型準直器。設計軸上反射型準直器時，使用的是低成本對稱拋物面鏡，而離軸準直器則需要使用非對稱鏡（通常是更大對稱鏡的一部分）。此外，離軸準直器的對準比典型的軸上準直器更為困難。

Inframet生產了一系列CDT離軸反射型準直器，這些準直器作為Inframet測試系統的組成部分或作為獨立的光學模塊出售。

軸上準直器由于存在一個不可透光的次鏡，因此光學孔徑中心存在一個“死區”。這一特性顯著限制了軸上準直器在測試大光學系統的成像儀時的應用。軸上準直器的死區可能導致被測試的成像儀光學系統只能部分工作，并可能影響測量結果。然而，當軸上鏡面足夠大，且準直器的死區與待測試成像儀的光學系統沒有重疊時，這類準直器在瞄準測試系統中是可接受的。Inframet生產的CJT準直器被廣泛用于JT瞄準系統和用于測試多傳感器監控系統的MIS系統。

制造軸上拋物面鏡比制造離軸拋物面鏡更為簡便。軸上拋物面鏡的市場比離軸拋物面鏡的市場要廣泛得多。因此，離軸拋物面鏡的價格通常高于相同制造精度的軸上拋物面鏡，低成本、低質量的鋁質離軸鏡除外。CDT準直器采用昂貴的超精密玻璃研磨鏡面，適合生成高質量圖像，而不是僅用于低要求應用的低成本鋁質鑄造/研磨鏡面。

Inframet測試系統通常采用垂直配置的準直器系統（準直器上方有黑體、旋轉盤和目標），這種配置具有更好的熱穩定性（在測試高科技熱成像儀時非常重要）。不過，Inframet也可以提供適用于水平配置的準直器系統（黑體、旋轉盤和目標與準直器處于同一水平面）。典型的離軸準直器的孔徑通常為350mm，但Inframet可以提供最大孔徑為600mm的離軸準直器。