A光源太陽光模擬器光譜測試儀

積分球(Integrating sphere)又稱光通球、光度球，是一個(gè)完整的空心球殼。定義：用來進(jìn)行特定光學(xué)測量的具有反射內(nèi)表面的器件.積分球是一種具有多種用途的光學(xué)器件。積分球多由金屬材料制成，內(nèi)壁上涂有白色的高漫反射層(通常為氧化鎂或硫酸鋇)，并且球內(nèi)壁上的點(diǎn)散射均勻。還有一些積分球是由高反射聚合物材料如 Spectralon材料制成的。光線通過球壁上任一點(diǎn)所產(chǎn)生的光度疊加，形成了多次反射光所產(chǎn)生的光度。通過這種方式，進(jìn)入積分球的光線經(jīng)過內(nèi)壁涂層多次反射，在在內(nèi)壁形成均勻照度。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。A光源太陽光模擬器光譜測試儀

激光功率測量，積分球很容易捕獲或者集成近準(zhǔn)直光源例如激光光束或者高度分散的光源（例如激光二極管或VCSEL）。由于積分球獨(dú)特幾何結(jié)構(gòu)，激光束功率測量不受激光束偏振及校準(zhǔn)的影響。在不影響探測器信號(hào)的情況下，該系統(tǒng)可使用開放端口，或可安裝激光二極管模塊或縮孔器的光纖適配器。 (圖5)?？梢蕴砑宇~外的端口來執(zhí)行并行光譜表征，使其成為可靠的激光二極管壽命測試的理想設(shè)備。成像和非成像校準(zhǔn)用均勻光源，積分球是一種近乎完美的創(chuàng)造均勻光源的方法。輻射度是離開光源或輻射面的每個(gè)立體角的通量密度。輻照度是落在表面上的通量密度，在表面的平面上測量。積分球光源的輸出孔徑在設(shè)計(jì)正確的情況下，可以產(chǎn)生接近完美的多光譜漫射光源和朗伯光源，與視角無關(guān)(圖6)。光譜輻照度均勻光源高光譜成像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。

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(jìn)行全方面的漫反射,然后一個(gè)被平均化了的光信號(hào)被置于積分球底部(或上部)的光電倍增管接收并加以進(jìn)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(diǎn)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(gè)球內(nèi)壁面積之比。

球體倍增因子，輻射度方程分為兩部分。頭一部分近似等于漫射表面的輻射度。第二部分是一個(gè)無量綱的量，可以被稱為球體倍增因子球體倍增因子考慮了多次反射引起的輻射增加。圖1說明了球體倍增因子的幅度及其對開口端系數(shù)和球體表面反射率的相關(guān)關(guān)系。預(yù)測積分球內(nèi)部光通量密度的一種簡化直觀的方法可能是簡單地將入射光通量除以積分球的總表面積。然而，球體倍增因子的效果是，積分球體的輻射度至少比這種簡單直觀的方法大一個(gè)數(shù)量級(jí)。一個(gè)方便的經(jīng)驗(yàn)法則是，對于大多數(shù)真實(shí)積分球(0.94 < p < 0.99;0.02 < f < 0.05)，球體倍增因子在10 ~ 30之間。積分球在光電器件測試中，保證了光線的均勻照射。

抱負(fù)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(fù)漫射層，服從朗伯定則；B、球內(nèi)壁各點(diǎn)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(huì)影響其丈量精度。總的來說，積分球是一種非常有用的光學(xué)器件，普遍應(yīng)用于光源測試、顏色測量、光學(xué)測量等領(lǐng)域。積分球內(nèi)的光源經(jīng)過處理，可以模擬不同的光照條件。光譜輻照度輻射定標(biāo)供應(yīng)

積分球的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。A光源太陽光模擬器光譜測試儀

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?！邦^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。”這對于有角發(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。A光源太陽光模擬器光譜測試儀

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