光測量均勻光源模擬器

來源: 發(fā)布時間:2024-10-03

積分:1.理想積分球原理,理想積分球的條件:A、積分球地內(nèi)表面為一完整地幾何球面,半徑處處相等;B、球內(nèi)壁是中性均勻漫射面,對于各種波長的入射光線具有相同的漫反射比;C、球內(nèi)沒有任何物體,光源也看作只發(fā)光而沒有實物的抽象光源。2.影響積分球測量精度的因素:A、球內(nèi)壁是均勻的理想漫射層,服從朗伯定則;B、球內(nèi)壁各點的反射率相等;C、球內(nèi)壁白色涂層的漫射是中性的;D、球半徑處處相等,球內(nèi)除燈外無其他物體存在;E、窗口材料是中性的,其E符合照度的余弦定則,實際情況與理想條件不符合會帶來測量誤差,故需修正。積分球還可以用于光學實驗中的光傳輸研究,通過觀察球內(nèi)的光分布,可以研究光的傳播規(guī)律。光測量均勻光源模擬器

光測量均勻光源模擬器,積分球

這種輻射度交換一次又一次地發(fā)生,直到它在空間上整合。入射到整個積分球體表面的總通量的n次反射的交換可以用冪級數(shù)來建模,并簡化為一個簡單的輻射方程:式中Φ為入射到積分球內(nèi)的光,As為積分球壁面積,p為積分球壁反射率,f為開口端口面積占比。簡化的輻射度方程可用于模擬光和LED測量應用的光學效率。這些應用包括用于激光表征的光學衰減,進入光纖或安裝在積分球體上的探測器表面的通量,用于圖像傳感器的光譜輻射度和用于非成像光學傳感傳感器的光譜輻照度,或積分球體應用所需的其他許多輻射和光度參數(shù)。Spectra-CT 色溫可調(diào)積分球校準系統(tǒng)積分球的應用,為光學測量領(lǐng)域帶來了更高的測量精度。

光測量均勻光源模擬器,積分球

積分球球體倍增因子對表面反射率極為敏感。選擇漫反射涂層或材料會對給定設(shè)計的輻射度產(chǎn)生很大影響(如圖3所示)。所示的兩種涂層都具有高反射率,在350至1350 nm范圍內(nèi)的反射率超過95%。因此,對于相同的積分球,人們可能預期不會有明顯的輻射度增加。然而,輻射度的相對增加大于反射率的相對增加,其系數(shù)等于球體倍增因子。雖然其中一種涂層在一定波長范圍內(nèi)比另一種提供2%到15%的反射率增加,但相同的積分球設(shè)計將導致輻射度增加40%至240%。較大的增加發(fā)生在1400納米以上的近紅外光譜區(qū)域。

積分球的基本原理是光通過采樣口被積分球收集,如圖1,在積分球內(nèi)部經(jīng)過多次反射后非常均勻地散射在積分球內(nèi)部。使用積分球來測量光通量時,可使得測量結(jié)果更為可靠,積分球可降低并除去由光線的形狀、發(fā)散角度、及探測器上不同位置的響應度差異所造成的測量誤差。積分球(Integrating sphere)又稱為光通球、光度球,是一個中空的完整球殼。積分球多由金屬資料制成,內(nèi)壁涂白色高漫反射層(通常是氧化鎂或硫酸鋇),且球內(nèi)壁各點漫射均勻。也有積分球采用高反射高分子資料制成,例如Spectralon資料。積分球,一個半徑為R的球體,在數(shù)學中象征著無窮與連續(xù),是空間積分的基本模型。

光測量均勻光源模擬器,積分球

積分球(Integrating sphere)又稱為光通球、光度球,是一個中空的完整球殼。積分球多由金屬資料制成,內(nèi)壁涂白色高漫反射層(通常是氧化鎂或硫酸鋇),且球內(nèi)壁各點漫射均勻。也有積分球采用高反射高分子資料制成,例如Spectralon資料。光源在球壁上任意一點上發(fā)生的光照度是由屢次反射光發(fā)生的光照度疊加而成的。這樣,進入積分球的光經(jīng)過內(nèi)壁涂層屢次反射,在內(nèi)壁上構(gòu)成均勻照度。積分球常用于測驗光源的光通量、色溫、光效等參數(shù),也可用于丈量物體的反射率和透過率等。在積分球中,空間被劃分為無數(shù)個同心球殼,每個球殼都承載著一段歷史。光測量均勻光源模擬器

積分球內(nèi)光源的均勻性對于實驗結(jié)果至關(guān)重要。光測量均勻光源模擬器

抱負積分球的條件:A、積分球內(nèi)外表為一完整的幾何球面,半徑處處持平;B、球內(nèi)壁是中性均勻漫射面,關(guān)于各種波長的入射光線具有相同的漫反射比;C、球內(nèi)沒有任何物體,光源也看作只發(fā)光而沒有什物的抽象光源。影響積分球丈量精度的因素:A、球內(nèi)壁是均勻的抱負漫射層,服從朗伯定則;B、球內(nèi)壁各點的反射率持平;C、球內(nèi)壁白色涂層的漫射是中性的;D、球半徑處處持平,球內(nèi)除燈外無其他物體存在;所以,積分球內(nèi)壁起球,剝落,黃變都會影響其丈量精度??偟膩碚f,積分球是一種非常有用的光學器件,普遍應用于光源測試、顏色測量、光學測量等領(lǐng)域。光測量均勻光源模擬器