理想積分球原理：理想積分球的條件：A、積分球的內(nèi)表面為一完整的幾何球面,半徑處處相等；B、球內(nèi)壁是中性均勻漫射面，對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)光而沒有實(shí)物的抽象光源。2、影響積分球測量精度的因素A、球內(nèi)壁是均勻的理想漫射層，服從朗伯定則；B、球內(nèi)壁各點(diǎn)的反射率相等；C、球內(nèi)壁白色涂層的漫射是中性的；D、球半徑處處相等，球內(nèi)除燈外無其他物體存在；E、窗口材料是中性的，其E符合照度的余弦定則.實(shí) 際情況與理想條件不符合會帶來測量誤差，故需修正。積分球是一種內(nèi)壁涂有白色漫反射材料的球體，用于光學(xué)實(shí)驗(yàn)和照明設(shè)計(jì)。Spectra-UT 超可調(diào)光譜Helios標(biāo)準(zhǔn)光源生產(chǎn)廠家
“另一方面，”Durell說，“如果你想要光束輪廓和角度信息，那么就使用光束輪廓儀或角度計(jì)。根據(jù)定義，積分球通常會抹去這些空間信息?！狈e分球的第二個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是它的衰減特性。具體來說，積分球可以被視為一個(gè)均勻衰減器，這意味著它能夠?qū)⑷肷涞墓饩€以相同的比例進(jìn)行衰減或減弱。這種特性使得積分球在功率測量方面具有一些優(yōu)勢。首先，傳統(tǒng)的功率計(jì)可能會被光源的功率水平損壞，而積分球則可以避免這種情況，因?yàn)樗鼘λ泄饩€進(jìn)行均勻衰減，不會對任何特定光線產(chǎn)生過大的壓力。高動態(tài)范圍太陽光模擬器檢測儀積分球作為光學(xué)測量工具，廣泛應(yīng)用于光源均勻性檢測。
積分球輻射度，入射到漫射表面上的光通過反射產(chǎn)生一個(gè)虛擬光源。從表面發(fā)出的光較好用它的輻射度來描述，即每單位立體角的通量密度。輻射度是一個(gè)重要的工程量，因?yàn)樗梢灶A(yù)測光學(xué)系統(tǒng)在觀察被照射表面時(shí)所能收集到的光通量的數(shù)量。對于積分球，輻射度推導(dǎo)考慮了入射到積分球內(nèi)的光、積分球壁反射率、積分球表面積、光進(jìn)行的多次表面反射以及通過開口端口的損失。進(jìn)入積分球體的光通過初始反射幾乎完全漫射。離開表面的一小部分光到達(dá)另一個(gè)表面區(qū)域并被漫反射，依此類推。這種輻射度交換一次又一次地發(fā)生，直到它在空間上整合。
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)。積分球不僅提高了光源的均勻性，也降低了光源對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。
積分球的原理和典型應(yīng)用：1.積分球的原理，積分球是一種球形儀器，通過測量球的旋轉(zhuǎn)角度來確定位置和運(yùn)動的工具。其主要原理是基于陀螺儀和加速度計(jì)的測量。1.1 陀螺儀原理，陀螺儀是一種測量旋轉(zhuǎn)角速度的裝置。積分球中的陀螺儀通過測量球在三個(gè)軸向上的轉(zhuǎn)動角速度來確定球的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。1.2加速度計(jì)原理，加速度計(jì)是一種測量加速度的裝置。積分球中的加速度計(jì)通過測量球在三個(gè)軸向上的加速度來確定球的運(yùn)動狀態(tài)。積分球integrating sphere具有高反射性內(nèi)表面的空心球體。用來對處于球內(nèi)或放在球外并靠近某個(gè)窗口處的試樣對光的散射或發(fā)射進(jìn)行收集的一種高效率器件。球上的小窗口可以讓光進(jìn)入并與檢測器靠得較近。在球的內(nèi)表面涂有無波長選擇性的(均勻)漫反射性的白色涂料。在球內(nèi)任一方向上的照度均相等。 所屬學(xué)科： 機(jī)械工程(一級學(xué)科) ；光學(xué)儀器(二級學(xué)科) ；光學(xué)測試儀器(三級學(xué)科)。積分球內(nèi)的光源經(jīng)過多次反射，形成了均勻的光照環(huán)境。Spectra-UT 超可調(diào)光譜Helios標(biāo)準(zhǔn)光源生產(chǎn)廠家
在天文學(xué)領(lǐng)域，積分球幫助科學(xué)家研究星球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，探索宇宙的奧秘。Spectra-UT 超可調(diào)光譜Helios標(biāo)準(zhǔn)光源生產(chǎn)廠家
積分球尺寸的選擇：積分球也可根據(jù)積分球尺寸大小和內(nèi)部涂層進(jìn)行分類。積分球內(nèi)徑尺寸1mm-3m可選，積分球的大小取決于實(shí)際應(yīng)用需求。例如小的積分球可以很好的集成到其他設(shè)備中。在快脈沖激光功率測量的情況下，使用小型積分球和探測器確實(shí)可以確保檢測上升時(shí)間不會受到不利影響。這是因?yàn)樾⌒头e分球的內(nèi)部表面通常由高反射材料制成，能夠?qū)⑷肷涔庥行У厣⑸浜头瓷洌瑥亩岣吡斯獾氖占?。對于非常大的多向光源，如高壓鈉燈或長熒光燈管，由于這些光源的尺寸較大，可能需要直徑大于1米的積分球來安裝并將燈置于球體內(nèi)。這樣做的好處是可以更好地適應(yīng)這些大光源，并減少因光源尺寸過大而對測量結(jié)果產(chǎn)生的影響。Spectra-UT 超可調(diào)光譜Helios標(biāo)準(zhǔn)光源生產(chǎn)廠家
