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典型的多燈具單元離軸準直型太陽模擬器的光學系統，由氬燈單元、光學積分器、光譜濾光片、真空密封窗口鏡和準直鏡系統等部分組成。光學系統設計的主要側重點為通過選擇合理的光學系統、優選光學參數等途徑來提高試驗空間的輻照均勻性和提高能量利用率。
穩態太陽模擬器光學系統不同于一般的照明系統，無法采用被照面和聚光系統出瞳相重合或共扼的照明方法，需要采用光學積分器來獲得均勻的照明。光學積分器放置于聚光鏡焦面處，稱為日光源像面光學積分器。根據其結構特點可以分為對稱式光學積分器和虛像式光學積分器兩種類型。
對稱式光學積分器由場鏡組和投影鏡組構成，場境和投影鏡由許多小透鏡組成。同軸發散系統和同軸準直系統通常采用這種結構的光學積分器。
虛像式光學積分器，由場鏡組和投影鏡組構成。這種虛像式光學積分器節省了場鏡組中的準直透鏡，使光學系統簡單，減少了光能損失，元素透鏡便于安裝和冷卻，多以在中型、大型太陽模擬器中多采用種結構的光學積分器。
穩態太陽模擬器多采用可控硅調壓直流電源作為氬燈電源，近年來，隨著電力電子技術和自動控制技術的發展，大功率程控開關電源技術發展的已經比較成熟，大功率程控開關電源是今后太陽模擬器燈電源的選擇。由于現有的大型太陽模擬器都建于上世紀八十年代到九十年代初期，因此目前國內外還沒有使用大功率程控開關電源作為缸燈電源的太陽模擬器系統。
觸發器能夠產生使氬燈電極間產生電離放電的高頻高壓信號，不但要產生足夠高的電壓，確保將氬燈電極間的高壓氬氣擊穿，此高頻高壓信號還要具有充足的能量，使產生的電弧比較強壯并且能夠維持一段時間，以保證燈電源的輸出電流調整到能夠維持電弧繼續發光的強度，才能保證可靠的觸發氬燈。
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