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。較常見的積分球結(jié)構(gòu)測色儀器為d/8結(jié)構(gòu),也有d/0結(jié)構(gòu)。關(guān)于d/8結(jié)構(gòu)測色儀,有兩種丈量模式SCI和SCE;采用SCI丈量色彩能夠有用的消除去物體外表紋路對色彩丈量的影響,進而取得物體的真實色彩特征。利用積分球,可以求解球體內(nèi)部的溫度場、流場等物理量分布。氙燈輻射定標(biāo)校準(zhǔn)光源
積分球是一種光學(xué)器件,其內(nèi)部涂有漫反射材料,能夠使入射的光線在球內(nèi)壁發(fā)生多次漫反射,從而得到均勻的照明。積分球有多種用途,主要包括以下幾個方面:光源光通量、色溫、光效等參數(shù)的測量:積分球可用于測試光源的光通量、色溫、光效等參數(shù)。其基本原理是光通過采樣口被積分球收集,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地形狀、發(fā)散角度、及探測器上不同位置地響應(yīng)度差異所造成地測量誤差。B光源太陽光模擬器單色光源積分球的內(nèi)壁應(yīng)是良好的球面,通常要求它相對于理想球面的偏差應(yīng)不大于內(nèi)徑的0.2%。
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(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)。
但是無論是測透射還是測反射,具有各向異性的樣品光束在積分球體內(nèi)進行全方面的漫反射,然后一個被平均化了的光信號被置于積分球底部(或上部)的光電倍增管接收并加以進一步的放大。這就是積分球檢測器的簡單放大原理。這種積分球檢測器的優(yōu)點是克服了傳統(tǒng)的單一使用光電倍增管作為檢測器所產(chǎn)生的弊病,對于不同的樣品光束的形狀則無需再加考慮了,使光電倍增管的光電面接受的光束形狀和位置幾乎一致,較終使測試精度得以提高了。為獲得較高的測量準(zhǔn)確度,積分球的開孔比應(yīng)盡可能小。開孔比定義為積分球開孔處的球面積與整個球內(nèi)壁面積之比。積分球的應(yīng)用,為光學(xué)測量領(lǐng)域帶來了更高的測量精度。
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。積分球的詳細(xì)介紹,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。利用積分球的高反射內(nèi)壁,可以實現(xiàn)光線的均勻分布。海南Helios標(biāo)準(zhǔn)光源
積分球在光學(xué)領(lǐng)域,如光纖通信、激光傳輸?shù)确矫妫哂兄匾饬x。氙燈輻射定標(biāo)校準(zhǔn)光源
積分球根據(jù)應(yīng)用可分為四個基本類別: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,每個應(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。氙燈輻射定標(biāo)校準(zhǔn)光源