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(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(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。積分球是數(shù)學(xué)建模的基石,培養(yǎng)著學(xué)生的空間想象力和邏輯思維??勺児庾V輸出積分球原理

測量與光束空間性質(zhì)無關(guān)的光功率的積分球。常用的積分球結(jié)構(gòu)測色儀有 d/8結(jié)構(gòu)和 d/0結(jié)構(gòu)。d/8結(jié)構(gòu)色度儀有兩種測量模式 SCI和 SCE;(詳見此處),利用 SCI進(jìn)行顏色測量可以有效地消除物體表面紋理對顏色測量的影響,從而獲得物體的真實色彩特征。除了測量的目的,積分球還可以均勻照射一個裝置。這在測試數(shù)字成像裝置時非常重要(例如CCD陣列)。理想情況下,在積分球內(nèi)表面的涂層在需要的波長范圍內(nèi)都具有很高的反射率,并且反射為漫反射。如果積分球和小端口處的光學(xué)損耗很小,多次反射會導(dǎo)致在積分球內(nèi)部具有很高的光強(qiáng),從而具有很高的光學(xué)效率,即使積分球比光源和探測器的尺寸都大。Spectra-FT精細(xì)可調(diào)光譜積分球標(biāo)準(zhǔn)光源在量子力學(xué)中,積分球幫助描述粒子在球?qū)ΨQ勢能中的運動狀態(tài)。

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數(shù)量級。一個方便的經(jīng)驗法則是,對于大多數(shù)真實積分球(0.94 < p < 0.99;0.02 < f < 0.05),球體倍增因子在10 ~ 30之間。
“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。根據(jù)定義,積分球通常會抹去這些空間信息?!狈e分球的第二個主要優(yōu)點是它的衰減特性。具體來說,積分球可以被視為一個均勻衰減器,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,因為它對所有光線進(jìn)行均勻衰減,不會對任何特定光線產(chǎn)生過大的壓力。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)。

LED積分球均勻光源,LED積分球均勻光源普遍應(yīng)用于相機(jī)校準(zhǔn)、衛(wèi)星遙感校準(zhǔn)測量、輻亮度/輻照度校準(zhǔn)測量、夜視系統(tǒng)、安全攝像頭及高靈敏度成像儀、CMOS/CCD 光譜響應(yīng)測試校準(zhǔn)測試等領(lǐng)域。LED積分球均勻光源提供了一種超均勻,高動態(tài)范圍,亮度色溫均可精致調(diào)節(jié)的面光源。該積分球光源具有獨有的高反射率漫反射材料,巧妙的積分球結(jié)構(gòu)設(shè)計。該積分球均勻光源提供了滿足國際相機(jī)性能測試標(biāo)準(zhǔn),能夠?qū)I(yè)相機(jī)進(jìn)行平場矯正,線性度校正,暗噪聲評估等。積分球內(nèi)的光源經(jīng)過處理,可以模擬不同的光照條件。色溫可調(diào)Helios標(biāo)準(zhǔn)光源校準(zhǔn)光源
積分球內(nèi)部的涂層材料對光線的反射率有明顯影響。可變光譜輸出積分球原理
需要注意的是,積分球的靈敏度相對于傳統(tǒng)的功率計要低一些。這可能會成為積分球的一個潛在缺點,因為較低的靈敏度可能會影響其對低功率光源的測量準(zhǔn)確性。此外,根據(jù)NIST可追溯的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校準(zhǔn)也是優(yōu)化積分球測量性能的重要步驟。通過校準(zhǔn),可以確保積分球的衰減特性和測量結(jié)果具有可比較性和可重復(fù)性,從而提高測量的準(zhǔn)確性和可靠性。積分球的應(yīng)用:積分球被普遍應(yīng)用于照明光源和激光器的光功率測量,以及發(fā)光二極管(led)的光譜和光譜功率密度測量。也用于測量樣品的反射率和透射率。此外積分球還可以用來產(chǎn)生均勻的光場來校準(zhǔn)遙感相機(jī)??勺児庾V輸出積分球原理