上海茂晟达如何用高准直太阳光模拟器丈量中国智造的精度

在航天测控中心，工程师正对一颗即将发射的卫星进行最后的地面测试。卫星的“眼睛”——太阳敏感器，必须在极端的光照条件下精准感知太阳方位。此时，一束高度平行、稳定均匀的“人造太阳光”从一台精密设备中射出，精确照射在传感器上。这束光，来自上海茂晟达科技有限公司自主研发的高准直太阳光模拟器。它模拟的，不仅是光，更是太空的真实环境；它校准的，不仅是仪器，更是中国航天器奔赴星辰的航向。

何为“高准直”？——比“像太阳”更难的是“平行如太阳”

普通太阳光模拟器，旨在实验室复现地面太阳光的光谱与强度，广泛应用于光伏电池效率检测。而高准直太阳光模拟器，则提出了一个更为严苛的核心指标：光束发散角。

太阳距离地球约1.5亿公里，其光线到达地球时已近乎绝对平行，发散角仅有±0.27度。这意味着，要在地面真实模拟太空中的太阳光，或者进行任何依赖于精确入射角的光学测试，光源必须具备极高的平行度。

“大众可能更关注光的‘亮度’，但对于高端制造而言，‘光的走向’往往更为关键。”上海茂晟达的技术负责人解释道，“我们的高准直模拟器，其光束发散角可控制在±1°以内，高端型号甚至优于±0.5°。这细微的角度控制，背后是毫米级的面型精度。可以说，我们生产的不是一盏‘灯’，而是一把‘光学的尺子’。”

技术深水区：从“发光”到“驭光”的跨越

制造这样一把“光尺”，绝非易事。阿它跨越了材料科学、精密光学、机械工程与自动控制等多个技术深水区。

1、光学心脏：非球面准直镜的极致追求

核心在于其准直光学系统。茂晟达摒弃了常规透镜组合易产生像差的方案，采用自主研发的大口径高精度非球面反射镜或复眼透镜与准直镜的组合光路。镜面的面型精度需达到纳米级，任何微小的起伏都会导致光束畸变。公司投入重金建设了超精密加工与检测车间，确保每一片核心镜片都近乎完美。

2、光谱的灵魂：AM0与AM1.5的精确复现

依据应用场景不同，模拟器需精准复现不同标准太阳光谱。面向航天器测试，需模拟大气层外的AM0光谱；针对地面高性能光学器件，则需模拟AM1.5G光谱。茂晟达通过特有的氙灯筛选、光学滤光片镀膜与光谱反馈校正技术，使输出光谱与目标光谱的匹配度达到A级标准，确保测试数据的国际可比性与权威性。

3、均匀性的艺术：照亮每一处“公平”

在出光口形成一个辐照度高度均匀的圆形或矩形光斑，是另一个技术挑战。光斑内任意两点的辐照度偏差越小难度越高。这依赖于复杂的光学积分匀化设计与精密的装配工艺，确保被测部件的每一个区域都处在完全一致的光照条件下，杜绝测试误差。

应用疆场：照亮高端制造的“暗角”

航天器“定轨之眼”的校准：如前所述，它是卫星、飞船等航天器太阳敏感器地面标定的唯一可靠手段，直接关系到航天器在轨姿态控制的准确性。

聚光光伏（CPV）的“试金石”：CPV技术利用透镜聚焦阳光，其对太阳光的入射角极为敏感。高准直模拟器可精确测试聚光电池片与模组在不同准直度光下的真实效率，推动这一高效技术的发展。

汽车HUD的“烈日考场”：抬头显示器（HUD）在强光直射下的可视性至关重要。模拟器能重现不同季节、时辰的强平行太阳光，检验HUD的亮度、对比度与抗眩光能力，保障驾驶安全。

光学传感器与镜头评测：为自动驾驶LiDAR、高端相机镜头、军用光学系统等提供标准平行光源，检验其成像质量、杂散光抑制等关键性能。