《点源透过率杂（散）光测试规范》团体标准解读

一、标准编号及标准名称

由中国国际科技促进会归口管理、中国科学院西安光学精密机械研究所提出的《点源透过率杂（散）光测试规范》（T/CI 1167-2025）团体标准，于2025年9月12日正式发布实施。

二、标准制定背景

杂（散）光是指到达光学系统像面非成像光线，在探测器上形成背景噪声。杂光的存在会降低图像的对比度、清晰度，严重时目标图像会被杂散辐射噪声湮没，导致光学仪器无法正常工作。近年来，随着光学技术以及光电探测器件技术的高速发展，高分辨率、多光谱、低探测阈值的遥感系统在航空领域的应用越来越广泛，对光机系统杂散光抑制的水平及测试验证提出了更高的要求。

现有国家标准《GB/T 10988-2009 光学系统杂(散)光测量方法》规定了光学和电子光学成像系统的杂光系数(VGI)和杂光分布函数(GSF)的方法和结果表达方式。杂光系数测试方法适用于光机系统工作环境为均匀亮背景，如地面摄影系统、照相镜头等。杂光系数测试方法口径受限于扩展光源，而且测试精度一般≥10^-3。杂光分布函数测试方法适合于工作环境杂光主要来自小光源的光机系统，如空间遥感相机，星敏感器等，其杂光主要来自太阳、月亮、星星等。杂光分布函数(GSF)定义为由小的物光源在像面上的杂光照度与小光源轴上光源像的总通量之比。

但在实际工程应用中，工作人员几乎不采用杂光分布函数GSF评价光机系统杂光特性，主要原因有两个：首先光学系统杂光特性表现的是光学系统对入射杂光的抑制能力(抑制比)，而杂光分布函数(GSF)是杂光照度与轴上点源像的总辐射能量之比，不能直观地体现出射对入射的抑制比。其次杂光分布函数(GSF)单位为m^-2，并非无量纲参数，其值与待测光学系统的口径相关，不适合于产品间的杂光特性相互比较。现行标准不通用，导致在杂光测试系统性能评价方面，各家没有统一标准，不利于我国杂光测试技术的发展。

三、标准制定的必要性

杂光是由进入光学或电子光学系统的部分辐射所引起的在该系统像面上的有害光照度，此辐射可以来自该系统视场的外部或内部[1]。杂光是一种光学噪声，它的存在轻则降低图像的对比度和清晰度，重则目标图像会被杂散辐射噪声湮没，导致光学仪器无法正常工作，对社会经济和安全构成了重大风险。

航天领域：杂光可致图像劣化乃至载荷失效、任务失败。单次卫星任务失败的直接经济损失往往高达数亿元人民币，同时伴随着巨大的战略机遇损失。

医疗影像领域（如内窥镜、显微镜）：杂光会降低图像对比度，模糊或弱化病灶特征边缘，显著增加医生误诊或漏诊的风险。

国防应用（如激光雷达、红外搜索跟踪系统、光电预警设备）：杂光会显著提高系统虚警率或降低目标探测概率，严重影响系统的可靠性和作战效能。

近年来，随着高分辨率、多光谱、低探测阈值遥感技术在航空、航天、国防、医疗等高端领域的广泛应用，对光学系统的杂光抑制能力及其测试验证技术提出了前所未有的要求。在高性能光学系统，尤其是空间光学、天文观测、国防装备中，杂光抑制水平已与系统分辨率、探测灵敏度并列成为三大核心性能指标。因此，有效抑制杂光并通过科学、标准化、高精度的测试方法进行严格验证，是确保光学系统可靠工作、规避重大经济与安全风险的必要保障。

评价光学系统杂散光抑制水平主要依赖仿真分析和物理测试两种手段，二者缺一不可，各有优缺点。尽管仿真分析在设计阶段不可或缺，但其固有的不确定性决定了物理测试是不可替代的性能验证手段。

四、编制过程

标准立项后18个月完成。

2024年5月提交征求意见稿，2025年7月提交标准送审稿，2025年8月提交标准报批稿，2025年8月标准发布。

1、前期准备工作

项目立项前，标准编制小组查阅、研读相关国内外文献，广泛搜集点源透过率杂散光测试相关的材料。同时，多次与光机结构设计、加工、装调相关行业人员进行调研、交流，广泛征求标准制定方面的意见和建议。

2、标准起草过程

2023年12月18日由中国国际科技促进会标准化工作委员会向国家标准委全国标准服务平台提交立项，立项编号为：CI2023554，并向全社会公示了十五日。

2024年1月20日由中国科学院西安光学精密机械研究所在西安组织了第一次起草会议，谈论了标准的适用范围、规范性引用文件、术语和定义、符号、测量原理，确定了分工和编制工作的各项任务完成时间节点。

2024年2月20日组织了第二次起草会议，确定了标准、试验条件、待测光机系统以及测试步骤草案。

2024年4月30日将标准草案提交中国国际科技促进标准化工作委员会，通过审核，（3日后）于5月6日报送了全国标准平台，并向全社会公开征求意见三十日。

3、征求意见情况

2024年6月标准编制小组先后通过现场会议、电话、微信等多种形式征集行业专家相关意见和建议。针对征集的意见，标准编制小组召开了研讨会，将收集到的意见进行汇总处理分析，在充分吸纳合理意见的基础上，先后修改和完成标准内容，于2024年6月底根据在各单位反馈意见基础上，形成了标准征求意见稿并由中国国际科技促进会提交全国标准信息平台公示。

线上意见征求征集到0条意见。主编单位和归口单位将征求意见稿和标准编制说明发往6家相关方进行征求意见。共收到回函的单位数或专家人数6个，回函并有建议或意见的单位数或专家人数6个，没有回函的单位数或专家人数0个，共征集到9条意见。

4.专家审查

2025年7月1日结合征求意见编制组完成了送审稿，报送中国国际科技促进标准化工作委员会。

2025年7月13日由中国国际科技促进标准化工作委员会组织已腾讯视频会议形式，组织四位技术专家，一位标准专家，两家使用单位，召开了标准审查会议，评审委员会在听取技术内容、起草过程汇报后，认真审查了标准的评审材料及相关文件，对各章节内容逐条进行了质询和充分讨论，提出了宝贵的意见和建议，并肯定了编制团队所做的筹备工作和制定标准的必要性，最后专家组一致认为《点源透过率杂（散）光测试规范》的标准制定达到了相关要求，标准编制工作组按照意见进行修改和完善后，同意面向社会推广。

5.报批

2025年8月1日编制组结合会议专家意见，完成了送审稿的修改稿，由中国国际科技促进标准化工作委员会和评审委员会成员审查送审稿的修改工作。

2025年8月5日编制组结完成了送审稿，同报批所需的11个文件报送给中国国际科技促进标准化工作委员会。

五、标准主要内容

本文件规定了点源透过率杂光测试要求，正文部分共分九章，内容包括标准的范围、规范性引用文件、术语和定义、符号、测量原理、试验条件、待测光机系统、测试步骤以及测试结果表示。

六、标准实施意义

1、填补标准体系空白：弥补GB/T 10988-2009 在大口径/离轴角场景的不足，明确PST测试原理、条件、步骤与数据输出，形成扩展光源法（杂光系数）与点源法（PST）互补的杂散光测试标准体系。

2、统一测试方法与数据可比性：规范星模拟器、光陷阱、暗室环境等关键配置，统一离轴角扫描、本底扣除、不确定度评估流程，解决不同机构数据“不可比”问题，测量不确定度可优于60%。

3、提升测试精度与可复现性：适配高精度系统（如空间望远镜、高光谱遥感载荷）对极低PST（10⁻⁷量级）的测试需求，为杂散光抑制设计提供精准反馈。

4、研发与质控闭环：为光学系统设计（遮光罩/遮光板优化、镀膜选型）、生产检验、出厂认证提供统一技术依据，缩短迭代周期，降低研发成本。

5、打破国外技术壁垒：建立自主可控的PST测试标准，减少对国外测试设备与方法的依赖，提升国产光学仪器在航空航天、高端工业检测等领域的竞争力。

6、规范市场与认证：明确杂散光性能的量化门槛，支撑第三方检测与质量认证，推动行业从“定性评估”向“定量验收”转型。

7、支撑前沿技术攻关：为空间光学、天文观测、量子光学等领域提供可靠的杂散光测试手段，助力大口径望远镜、高灵敏度遥感卫星等装备的性能验证。

8、推动测试技术自主创新：引导光机设计、探测器、数据处理等环节的技术升级，促进光陷阱、高精度定位、大动态范围探测等核心部件的国产化。

9、统一教学与科研范式：为高校与科研机构提供标准化实验方案，培养杂散光测试专业人才，提升行业整体技术水平。

七、主要工程实践与产业化应用

点源透过率杂光测试采用了双柱罐测试腔、低散射准直平行光管、高精度锁相放大器等关键技术，按照功能可分为杂光光源模拟系统、转台、探测系统和环境保障系统四个模块。

中国科学院西安光学精密机械研究所于2022年为哈尔滨工业大学研制了一套高精度点源透过率杂光测试系统，测试系统口径300mm，测试波长520nm。转台转角范围±(0~90°)，转角精度优于0.1°。测试环境洁净度达到千级，温度：20-25℃，湿度：40-60% RH。为了验证该测试系统杂光探测能力，对一个三级遮光罩进行杂光抑制水平测试，待测遮光罩口径250mm，视场角5°，总长500mm。待测遮光罩包含遮光筒以及若干挡光环，由铝合金材料加工而成，遮光罩结构如图1所示。待测遮光罩内壁采用蜂窝结构，挡光环喷涂Q-17黑漆。

测试中探测器分别置于遮光罩入口和出口位置，遮光罩入光口直径250mm，出口直径15mm，探测器光敏面8mm，置于探测器出口中心位置。

待测三级遮光罩关键抑制角如图2所示，抑制角分别是ω₁=8.14°，ω₂=17°，ω₃=58.04°。从图3测试曲线中可以看出在5°视场角范围内，遮光罩不产生遮挡，PST值基本维持在1的水平。当杂光光源入射角超过视场角后，随着角度增大，挡光环开始部分遮拦杂光，但仍有部分光线能直接到达遮光罩出口，此时PST曲线开始下降。在第一个抑制角8.14°处，杂光无法直接到达出口，必须经过一次散射才能进入探测器，导致PST值快速下降并形成曲线上的第一个拐点。随着入射角继续增大至第二个抑制角17°，理论设计确保此角度以外的光线被挡光环遮蔽，至少需要经过两次散射才能到达出口，因此PST曲线在此处出现第二个拐点，PST值显著下降约两个量级，达到约10⁻⁸水平。当入射角进一步增大至第三个抑制角58°时，理论上PST曲线应出现第三个拐点，但由于此时系统的杂光抑制能力极强，残余信号过于微弱，已低于测试系统的最低可探测阈值（10⁻⁹水平），因此实际测得的曲线基本保持平坦，无法观测到明显的拐点变化。

测试重复性测试如图4所示，一天内重复测试待测遮光罩3次。每次测量结束后，测试光路不动，按原路径重新测量，重复测量3次。3次测量PST与其平均值相对偏差的最大值为测试的重复性，其表达方式如下。

统计3次PST的测试结果，如图5所示，ε(θ)最大值为10.9%，因此，测试系统的PST测试重复性为10.9%。

采用相同设计图纸、加工、制造和装配工艺制作的待测遮光罩，在中国科学院合肥物质科学研究院进行了杂散光抑制性能测试，测试系统口径达到300mm，测试波段从覆盖488~2200nm，共8个测试波长。转台转角范围±(0~90°)，转角精度优于0.1°。暗室环境洁净度达到十万级，双柱罐测试腔洁净度达到千级，测试温度：23±2℃，湿度：40-60% RH。测试结果见图6。结果显示，测得的PST曲线拐点位置与遮光罩的理论抑制角一一对应。

该遮光罩在哈尔滨工业大学（哈工大）的测试波长为520nm，而中国科学院合肥物质科学研究院最接近的测试波长为556nm。图7对比了两家机构在各自近似波长下测得的PST曲线。从图中可见，在相近波长条件下，两家机构的PST测试结果具有很好的一致性。

检测中用到的计量仪器如表1所示，辅助设备包括衰减片、升降台、标准遮光罩。

表1 检测用计量仪器

八、小结

《点源透过率杂（散）光测试规范》的制定与实施，填补了国内PST法测试标准空白，统一了光学系统杂散光测试方法与数据口径，提升测试精度和结果可比性，为航空航天、天文观测等领域光学装备研发、质控提供技术依据，助力行业技术升级与国际接轨，推动杂散光测试领域标准化、规范化发展。