VIS-NIR光譜積分球焦平面陣列

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(cè)量光通量時(shí)，可使得測(cè)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(cè)器上不同位置的響應(yīng)度差異所造成的測(cè)量誤差。積分球（Integrating sphere）又稱為光通球、光度球，是一個(gè)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(diǎn)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。積分球是數(shù)學(xué)建模的基石，培養(yǎng)著學(xué)生的空間想象力和邏輯思維。VIS-NIR光譜積分球焦平面陣列

積分球的作用是對(duì)輻射通量進(jìn)行空間積分。針對(duì)特定應(yīng)用，定制設(shè)計(jì)積分球時(shí)，了解積分球的工作原理非常重要。積分球理論是研究漫射表面內(nèi)的輻射交換原理的一種理論方法。盡管積分球理論的基礎(chǔ)理論可能看起來復(fù)雜，但實(shí)際上有許多簡(jiǎn)便易行的方法和技巧可以幫助您理解和學(xué)習(xí)。這個(gè)概念可以簡(jiǎn)述為：積分球表面兩個(gè)區(qū)域之間的輻射度交換與視角和表面之間的距離無關(guān)，即積分球壁上任何一點(diǎn)接收到的通量的比例對(duì)于積分球壁上任何其他輻射點(diǎn)都是相同的。D75 光源輻射定標(biāo)均勻光源積分球結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但其在光學(xué)測(cè)量中的作用卻不可小覷。

積分球輻射源是一種非常優(yōu)異的定標(biāo)光源，其輸出的輻亮度面均勻性和穩(wěn)定性是普通光源無法比擬的。在需要使用面光源的領(lǐng)域，被普遍用于光學(xué)探測(cè)器的實(shí)驗(yàn)室定標(biāo)，空間光學(xué)遙感儀器發(fā)射前的地面輻射定標(biāo)。因此輻射源的穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性對(duì)于輻射定標(biāo)非常關(guān)鍵，直接影響到被定標(biāo)儀器探測(cè)結(jié)果。影響積分球輻射源輸出穩(wěn)定性和均勻性的主要因素包括積分球光源供電的恒流源穩(wěn)定性、積分球內(nèi)部材料的反射率穩(wěn)定性和球內(nèi)擋板設(shè)置,三者會(huì)影響積分球輸出光通量、輻亮度變化和均勻性。

積分球配置的選擇：除了考慮積分球尺寸、內(nèi)部漫反射涂層以外，積分球配置也是選配積分球系統(tǒng)的關(guān)鍵且*具挑戰(zhàn)的參數(shù)之一。積分球開口數(shù)目和探測(cè)器開口數(shù)目多少？例如有的積分球設(shè)有18個(gè)開口端。是否內(nèi)部配置擋板，如果需要，擋板尺寸多大？擋板防止直接光源的光飽和或損壞探測(cè)器，必須盡可能小，以減少陰影。在高發(fā)散激光二極管測(cè)量中，可以消除擋板，并且探測(cè)器移動(dòng)到靠近入口端口的位置，以消除頭一個(gè)光熱點(diǎn)，并較大限度地減少飽和或損壞光電二極管的可能性。積分球是一種內(nèi)壁涂有白色漫反射材料的球體，用于光學(xué)實(shí)驗(yàn)和照明設(shè)計(jì)。

顯然，積分球球體肯定是越圓越好，這樣就更能保證光線在其內(nèi)部的每次反射都有不同路徑，更易使光均勻。對(duì)于積分球球壁上開有2π測(cè)量口的球體，當(dāng)采用4π方法測(cè)量時(shí)，其開口的擋板比較好的設(shè)計(jì)方法是擋板和球體有相同的球面度，這樣當(dāng)用擋板封貼在開口處時(shí)，擋板和球體可以形成一個(gè)完整的球面，對(duì)于光線的散射基本不造成影響。顯然，有的積分球采用平面擋板封貼于2π開口處，這樣就嚴(yán)重破壞了球體的球面度，進(jìn)而影響光線散射的均勻性。特別是當(dāng)2π開口比較大時(shí)，這種影響就更加明顯。積分球與概率論相結(jié)合，可以研究隨機(jī)粒子在球體內(nèi)的分布規(guī)律。A光源均勻光源無人駕駛

積分球的外殼通常由透明材料制成，以便觀察球內(nèi)的光分布。VIS-NIR光譜積分球焦平面陣列

自《墨經(jīng)》開始，公元11世紀(jì)阿拉伯人伊本·海賽木發(fā)明透鏡；公元1590年到17世紀(jì)初，詹森和李普希同時(shí)單獨(dú)地發(fā)明顯微鏡；一直到17世紀(jì)上半葉，才由斯涅耳和笛卡兒將光的反射和折射的觀察結(jié)果，歸結(jié)為這里大家所慣用的反射定律和折射定律。積分球的作用與原理：一般而言，光學(xué)擴(kuò)散片在小心使用下，可降低測(cè)量時(shí)因探測(cè)器上的入射光源不均勻分布或光束偏移所造成的微小誤差，因此可以提高測(cè)量的準(zhǔn)確性。但是在精密的測(cè)量時(shí)，就必須使用積分球作為光學(xué)擴(kuò)散器使得上述的誤差較小。VIS-NIR光譜積分球焦平面陣列