A光源积分球原理

积分球尺寸的选择：积分球也可根据积分球尺寸大小和内部涂层进行分类。积分球内径尺寸1mm-3m可选，积分球的大小取决于实际应用需求。例如小的积分球可以很好的集成到其他设备中。在快脉冲激光功率测量的情况下，使用小型积分球和探测器确实可以确保检测上升时间不会受到不利影响。这是因为小型积分球的内部表面通常由高反射材料制成，能够将入射光有效地散射和反射，从而提高了光的收集效率。对于非常大的多向光源，如高压钠灯或长荧光灯管，由于这些光源的尺寸较大，可能需要直径大于1米的积分球来安装并将灯置于球体内。这样做的好处是可以更好地适应这些大光源，并减少因光源尺寸过大而对测量结果产生的影响。积分球的应用，为光学测量领域带来了更高的测量精度。A光源积分球原理

光源在球壁上任意一点上发生的光照度是由屡次反射光发生的光照度叠加而成的。这样，进入积分球的光经过内壁涂层屡次反射，在内壁上构成均匀照度。积分球常用于测验光源的光通量、色温、光效等参数，也可用于丈量物体的反射率和透过率等。较常见的积分球结构测色仪器为d/8结构，也有d/0结构。关于d/8结构测色仪，有两种丈量模式SCI和SCE；采用SCI丈量色彩能够有用的消除去物体外表纹路对色彩丈量的影响，进而取得物体的真实色彩特征。弱光太阳光模拟器均匀光源积分球的概念，源自古希腊数学家阿基米德，他通过积分球体积求解球体表面积。

如果积分球被用作光源以提供大而均匀的出光面，那么也可能需要大直径的积分球。这是因为在这种情况下，积分球的尺寸将直接影响到光的散射和反射效果，以及光场的均匀性。为了达到理想的测量效果，需要根据实际应用场景选择合适的积分球直径。Greg McKee是美国***制造积分球的Labsphere公司的系统业务部门主管，回复道：决定积分球较小尺寸的几个主要因素:要测量的灯的物理尺寸(为挡板留出空间)、灯的自吸收性和积分球内部温度。灯具安装硬件也必须能足够安装在里面。另一方面，积分球不能太大，否则它的响应性是有限的:理想的直径是小灯较大尺寸的十倍，或者是被测量的长灯长度的两倍。实际上，1到3米的积分球用于较常见的白炽灯和紧凑型荧光灯的光通量测量。2米或更大的球体通常用于测量500瓦或更大的光源。

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)。在天文学领域，积分球帮助科学家研究星球的内部结构，探索宇宙的奥秘。

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。在光学测量中，积分球提供了稳定的、无阴影的光照环境。D75 光源Helios标准光源校准光源

积分球与数值方法结合，如有限元分析，为复杂问题求解提供可能。A光源积分球原理

积分球配置的选择：除了考虑积分球尺寸、内部漫反射涂层以外，积分球配置也是选配积分球系统的关键且*具挑战的参数之一。积分球开口数目和探测器开口数目多少？例如有的积分球设有18个开口端。是否内部配置挡板，如果需要，挡板尺寸多大？挡板防止直接光源的光饱和或损坏探测器，必须尽可能小，以减少阴影。在高发散激光二极管测量中，可以消除挡板，并且探测器移动到靠近入口端口的位置，以消除头一个光热点，并较大限度地减少饱和或损坏光电二极管的可能性。A光源积分球原理