低亮度均勻光源模塊化設(shè)計

來源: 發(fā)布時間:2024-09-19

由于積分球較常用于穩(wěn)態(tài)條件下,隨著積分球涂層反射率的增加和開口端口面積比例的減小,產(chǎn)生穩(wěn)態(tài)輻射度的反射次數(shù)越多。因此,積分球設(shè)計應(yīng)嘗試優(yōu)化這兩個參數(shù),以獲得較佳的輻射通量空間積分。圖2是一個機器人成像系統(tǒng)的圖像,用于通過積分球參考端口映射空間均勻性。涂層,在為積分球選擇涂層時,必須考慮兩個因素:反射率和耐久性。例如,如果有足夠的光線,并且積分球?qū)⒃诳赡軐?dǎo)致積分球收集污垢或灰塵的環(huán)境中使用,則耐久性和可清洗的涂層是您的理想選擇。積分球,一個半徑為R的球體,在數(shù)學(xué)中象征著無窮與連續(xù),是空間積分的基本模型。低亮度均勻光源模塊化設(shè)計

低亮度均勻光源模塊化設(shè)計,積分球

積分球測試基礎(chǔ)知識:光參數(shù):1、光通量,在單位時間內(nèi),某種光源發(fā)出的可見光量稱為該光源的光通量(即光輸出),單位為流明(lm)。2、光效,光源所發(fā)出的光通量與所消耗的電功率之比稱為光效,單位為流明/瓦(lm/W)。3、初始光通量,燈在點亮100小時后測試出的光通量稱為初始光通量。4、光通維持率,燈在規(guī)定條件下點亮,在壽命期內(nèi)某一特定時間的光通量與該燈的初始光通量之比為光通維持率,用百分比表示。燈具的積分球/光譜測試主要輸出的參數(shù)有:顯示指數(shù)、色溫、X&Y值、色容差、色度差,也可以測試光源類產(chǎn)品的光通量效率。手機攝像頭輻射定標供應(yīng)積分球的形狀和尺寸可以根據(jù)具體需求進行定制。

低亮度均勻光源模塊化設(shè)計,積分球

積分球是一個內(nèi)壁涂有白色漫反射材料的空腔球體,又稱光度球,光通球等。球內(nèi)壁上涂以理想的漫反射材料,也就是漫反射系數(shù)接近于1的材料。常用的材料是PTFE或硫酸鋇,將它和膠質(zhì)粘合劑混合均勻后,噴涂在內(nèi)壁上。光線由輸入孔入射后,光線在此球內(nèi)部被均勻的反射及漫射,因此輸出孔所得到的光線為相當(dāng)均勻的漫射光束。而且入射光的入射角度、空間分布、及極化皆不會對輸出的光束強度及均勻度造成影響。也因為光線經(jīng)過積分球內(nèi)部的積分后才射出,因此積分球亦可當(dāng)作一光強度衰減器。其輸出強度與輸入強度比約為:光輸出孔的面積/積分球內(nèi)部的表面積。

積分球(Integrating sphere)又稱光通球、光度球,是一個完整的空心球殼。定義:用來進行特定光學(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。積分球在工程領(lǐng)域,如流體力學(xué)、熱傳導(dǎo)等領(lǐng)域,發(fā)揮著重要作用。

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激光功率測量,積分球很容易捕獲或者集成近準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)。由于積分球獨特幾何結(jié)構(gòu),激光束功率測量不受激光束偏振及校準的影響。在不影響探測器信號的情況下,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)。積分球的直徑可以根據(jù)需要進行調(diào)整,常見的直徑有10厘米、20厘米等。低亮度均勻光源模塊化設(shè)計

積分球的光學(xué)性能直接影響到光學(xué)儀器的性能表現(xiàn)。低亮度均勻光源模塊化設(shè)計

由于積分球較常用于穩(wěn)態(tài)條件下,隨著積分球涂層反射率的增加和開口端口面積比例的減小,產(chǎn)生穩(wěn)態(tài)輻射度的反射次數(shù)越多。因此,積分球設(shè)計應(yīng)嘗試優(yōu)化這兩個參數(shù),以獲得較佳的輻射通量空間積分。圖2是一個機器人成像系統(tǒng)的圖像,用于通過積分球參考端口映射空間均勻性。涂層,在為積分球選擇涂層時,必須考慮兩個因素:反射率和耐久性。例如,如果有足夠的光線,并且積分球?qū)⒃诳赡軐?dǎo)致積分球收集污垢或灰塵的環(huán)境中使用,則耐久性和可清洗的涂層是您的理想選擇。積分球內(nèi)部裝置,包括擋板、燈具和燈座,會吸收輻射源的部分能量,降低球體的空間均勻性。通過在所有可能的表面上使用高反射漫反射涂層,可以改善空間均勻性的降低。低亮度均勻光源模塊化設(shè)計