积分球又称为光通球,光度球,是一个中空的完整的内壁涂有白色漫反射材料的开腔球体,球壳内壁上开有几个窗孔,用于进光孔和安放光接收器等。积分球内壁上涂有漫反射材料,也就是漫反射材料接近于1的材料,使得球内壁可见光的光谱范围内的光谱反射比都在99%以上。显然,积分球球体肯定是越圆越好,这样就更能保证光线在其内部的每次反射都有不同路径,更易使光均匀。对于积分球球壁上开有2π测量口的球体,当采用4π方法测量时,其开口的挡板比较好的设计方法是挡板和球体有相同的球面度,这样当用挡板封贴在开口处时,挡板和球体可以形成一个完整的球面,对于光线的散射基本不造成影响。积分球作为光源积分器,为光学系统提供了理想的光源条件。光学Helios标准光源模拟器
这种辐射度交换一次又一次地发生,直到它在空间上整合。入射到整个积分球体表面的总通量的n次反射的交换可以用幂级数来建模,并简化为一个简单的辐射方程:式中Φ为入射到积分球内的光,As为积分球壁面积,p为积分球壁反射率,f为开口端口面积占比。简化的辐射度方程可用于模拟光和LED测量应用的光学效率。这些应用包括用于激光表征的光学衰减,进入光纤或安装在积分球体上的探测器表面的通量,用于图像传感器的光谱辐射度和用于非成像光学传感传感器的光谱辐照度,或积分球体应用所需的其他许多辐射和光度参数。光学Helios标准光源模拟器利用积分球的高反射内壁,可以实现光线的均匀分布。
积分球测试基础知识:光参数:1、光通量,在单位时间内,某种光源发出的可见光量称为该光源的光通量(即光输出),单位为流明(lm)。2、光效,光源所发出的光通量与所消耗的电功率之比称为光效,单位为流明/瓦(lm/W)。3、初始光通量,灯在点亮100小时后测试出的光通量称为初始光通量。4、光通维持率,灯在规定条件下点亮,在寿命期内某一特定时间的光通量与该灯的初始光通量之比为光通维持率,用百分比表示。灯具的积分球/光谱测试主要输出的参数有:显示指数、色温、X&Y值、色容差、色度差,也可以测试光源类产品的光通量效率。
激光功率测量,积分球很容易捕获或者集成近准直光源例如激光光束或者高度分散的光源(例如激光二极管或VCSEL)。由于积分球独特几何结构,激光束功率测量不受激光束偏振及校准的影响。在不影响探测器信号的情况下,该系统可使用开放端口,或可安装激光二极管模块或缩孔器的光纤适配器。 (图5)。可以添加额外的端口来执行并行光谱表征,使其成为可靠的激光二极管寿命测试的理想设备。成像和非成像校准用均匀光源,积分球是一种近乎完美的创造均匀光源的方法。辐射度是离开光源或辐射面的每个立体角的通量密度。辐照度是落在表面上的通量密度,在表面的平面上测量。积分球光源的输出孔径在设计正确的情况下,可以产生接近完美的多光谱漫射光源和朗伯光源,与视角无关(图6)。球坐标系下,积分球体积元素的推导,展现了数学的严谨与美妙。
便携式高亮度积分球均匀光源,便携式高亮度积分球均匀光源(LS-ISLS20K),积分球均匀光源具有良好的面发光均匀性、郎伯特性等普遍用于各种计量检测单位、光谱亮度计和光谱辐射度计厂家,同时校准和测试相机及光学探测传感器、焦平面阵列传感器及多光谱遥感传感器的理想选择。LS-ISLS20K便携式高亮度积分球均匀光源是采用了一体化PTFE铸模球体,反射率高达98%以上,积分球均匀光源系统主要由积分球主体结构、光源和系统控制器、带强度标定系统组成。LS-ISLS20K便携式高亮度积分球均匀光源在校准光亮计、光谱辐射计具备大动态范围、线性度高,采样了光源输出光强可调、出射光阑孔可调节、灯的数量控制等方法来实现积分球光源输出亮度的调节范围。积分球被广泛应用于照明产品的性能测试中。光学Helios标准光源模拟器
积分球与材料科学结合,可以研究球状材料的力学性能,如篮球、高尔夫球等。光学Helios标准光源模拟器
大家好,这里来给大家介绍一下积分球(光度球)的工作原理,欢迎大家指正。积分球,顾名思义,产品为球形结构,直径从20厘米到3米左右不等,主要用于测量待测光源的光谱范围与其他光学性质等,产品主要分为内置光源积分球和外置光源积分球。积分球之所以被普遍应用于实验光学领域,主要原因是被测光源由于强度过大,光电探测装置无法承载光源的直接照射,需要使光强弱化后才能进行测量,所以积分球应运而生。积分球内壁理论上需要无限接近于理想球面,内壁涂有漫反射材料,确保光源在积分球内部进行充分的漫反射,消耗光强度的同时,不影响其他光学性质。光学Helios标准光源模拟器