太陽光模擬Helios標(biāo)準(zhǔn)光源模擬器

來源: 發(fā)布時(shí)間:2024-09-07

什么時(shí)候選用積分球:通常,當(dāng)光被發(fā)射、反射或透射時(shí),人們想要捕捉到盡可能多的光,就會(huì)使用積分球。對于漫反射,透射率和散射測量光譜(如濁度),積分球是非常好的選擇。積分球也用于測量總光通量和總光譜輻射。什么時(shí)候選用積分球而不是光譜儀或功率計(jì):Labsphere銷售和應(yīng)用工程副總裁Chris Durell解釋說,與傳統(tǒng)的功率計(jì)相比,積分球具有幾個(gè)主要優(yōu)勢。“頭一種是單獨(dú)于空間和角度信息的均勻響應(yīng)。球體不關(guān)心光源的角度輪廓和空間分布,只關(guān)心輸入功率?!边@對于有角發(fā)散的二極管或光纖的測量很有用,因?yàn)榻前l(fā)散會(huì)影響功率測量的質(zhì)量。積分球的形狀和尺寸可以根據(jù)具體需求進(jìn)行定制。太陽光模擬Helios標(biāo)準(zhǔn)光源模擬器

太陽光模擬Helios標(biāo)準(zhǔn)光源模擬器,積分球

積分球基本釋義integrating sphere,具有高反射性內(nèi)表面的空心球體。用來對處于球內(nèi)或放在球外并靠近某個(gè)窗口處的試樣對光的散射或發(fā)射進(jìn)行收集的一種高效率器件。球上的小窗口可以讓光進(jìn)入并與檢測器靠得較近。積分球又稱為光通球,是一個(gè)中空的完整球殼。內(nèi)壁涂白色漫反射層,且球內(nèi)壁各點(diǎn)漫射均勻。光源S在球壁上任意一點(diǎn)B上產(chǎn)生的光照度是由多次反射光產(chǎn)生的光照度疊加而成的。積分球的涂層,積分球內(nèi)壁涂層反射率ρ(λ)和積分球等效透過率τ(λ)是積分球較重要的質(zhì)量指標(biāo)。反射率:在給定方向照射下,物體反射到球空間的輻射通量與入射物體表面輻射通量之比。D55光源太陽光模擬器價(jià)格積分球內(nèi)的光源經(jīng)過多次反射,形成了均勻的光照環(huán)境。

太陽光模擬Helios標(biāo)準(zhǔn)光源模擬器,積分球

積分球:1、光接收器:被測光經(jīng)積分球上的小孔進(jìn)入球內(nèi),在內(nèi)壁上設(shè)置一個(gè)或兩個(gè)光探測器,由光探測器輸出的光電流與積分球內(nèi)壁的照度成正比。這樣就可以根據(jù)輸出光電流的變化,得知進(jìn)入積分球的光通量的變化。2、均勻照亮的物面:在積分球內(nèi)壁上與出光孔對稱地均勻設(shè)置幾個(gè)燈泡(通常有四個(gè)或六個(gè))。由燈泡發(fā)出的光經(jīng)內(nèi)壁多次漫反射而形成一個(gè)均勻明亮的發(fā)光球面,該積分球用于照相物鏡的漸暈系數(shù)和像面照度均勻性測量。3、球形平行光管:帶有準(zhǔn)直物鏡、燈泡、和黑、白塞子的積分球稱為球形平行光管,它用于測量望遠(yuǎn)系數(shù)的雜光系數(shù)。測量時(shí),通過光電探測器分別測得黑體目標(biāo)像和“白塞子”像的照度,也就是光電探測器分別測得的對應(yīng)指示值,經(jīng)過計(jì)算即可得到被測望遠(yuǎn)鏡的雜光系數(shù)。因?yàn)?,若望遠(yuǎn)鏡對明亮天空中一個(gè)黑體目標(biāo)的成像不是全黑的,則說明望遠(yuǎn)鏡除對目標(biāo)成像外,還有雜光射到像面上。

入射到整個(gè)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(gè)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(yīng)用的光學(xué)效率。這些應(yīng)用包括用于激光表征的光學(xué)衰減,進(jìn)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(xué)傳感傳感器的光譜輻照度,或積分球體應(yīng)用所需的其他許多輻射和光度參數(shù)。積分球在光學(xué)領(lǐng)域,如光纖通信、激光傳輸?shù)确矫?,具有重要意義。

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積分球輻射度,入射到漫射表面上的光通過反射產(chǎn)生一個(gè)虛擬光源。從表面發(fā)出的光較好用它的輻射度來描述,即每單位立體角的通量密度。輻射度是一個(gè)重要的工程量,因?yàn)樗梢灶A(yù)測光學(xué)系統(tǒng)在觀察被照射表面時(shí)所能收集到的光通量的數(shù)量。對于積分球,輻射度推導(dǎo)考慮了入射到積分球內(nèi)的光、積分球壁反射率、積分球表面積、光進(jìn)行的多次表面反射以及通過開口端口的損失。進(jìn)入積分球體的光通過初始反射幾乎完全漫射。離開表面的一小部分光到達(dá)另一個(gè)表面區(qū)域并被漫反射,依此類推。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。通過積分球,可以計(jì)算地球表面到地核的地震波傳播,為地震學(xué)研究提供幫助。太陽光模擬Helios標(biāo)準(zhǔn)光源模擬器

積分球的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大,為光學(xué)測量提供了更多可能性。太陽光模擬Helios標(biāo)準(zhǔn)光源模擬器

積分球根據(jù)應(yīng)用可分為四個(gè)基本類別:均勻光源、燈具或光源測量、反射率和透射率測量以及激光功率測量。確實(shí),每個(gè)應(yīng)用類別都有其特定的需求和挑戰(zhàn),需要我們以細(xì)微的方式調(diào)整和優(yōu)化積分球以提供較佳的性能。積分球在許多領(lǐng)域都有普遍的應(yīng)用,其中較常見的兩種應(yīng)用是作為測量燈具總通量的測量工具和作為校準(zhǔn)其他儀器的均勻光源。在這些應(yīng)用中,積分球的用途特別普遍,能夠集成來自狹窄準(zhǔn)直光束的光源,如激光,或來自全向光源,如白熾燈泡或熒光燈。太陽光模擬Helios標(biāo)準(zhǔn)光源模擬器