光学积分球单色光源

积分球(Integrating sphere)又称光通球、光度球，是一个完整的空心球壳。定义：用来进行特定光学测量的具有反射内表面的器件.积分球是一种具有多种用途的光学器件。积分球多由金属材料制成，内壁上涂有白色的高漫反射层(通常为氧化镁或硫酸钡)，并且球内壁上的点散射均匀。还有一些积分球是由高反射聚合物材料如 Spectralon材料制成的。光线通过球壁上任一点所产生的光度叠加，形成了多次反射光所产生的光度。通过这种方式，进入积分球的光线经过内壁涂层多次反射，在在内壁形成均匀照度。积分球作为光源积分器，在光学测量领域发挥着不可或缺的作用。光学积分球单色光源

积分球内部涂层的选择：在选择积分球时，漫反射涂层的选择非常重要，漫反射涂层或材料的反射率——越高越好。“更高的反射率意味着光在被吸收之前在球体内有更多的反射，”Labsphere销售和营销副总裁Peter Weitzman说，“因此集成度更好，测量精度也更好。”漫反射涂料喷涂方式通常包括喷雾式或粉末式。积分球内部喷涂哪种漫反射涂层，取决于系统使用环境，以及使用积分球测试的波段范围。针对极l端条件或者小积分球，烧结聚四氟乙烯(PTFE或Teflon)提供非常好的性能。例如Labsphere的Spectralon EPV漫反射材料可用于深紫外、极l端物理和真空中。典型的硫酸钡涂层，尽管也可在近紫外和红外使用，但主要用于可见光波段范围。镀金漫反射涂层主要应用于NIR-MIR波段范围。每种漫反射涂层的较佳使用波段范围和概述详见生产商的网站发布内容。小型Helios标准光源校准系统积分球在经济学领域，如市场分析、资源配置等方面，也具有实用价值。

需要注意的是，积分球的灵敏度相对于传统的功率计要低一些。这可能会成为积分球的一个潜在缺点，因为较低的灵敏度可能会影响其对低功率光源的测量准确性。此外，根据NIST可追溯的标准进行校准也是优化积分球测量性能的重要步骤。通过校准，可以确保积分球的衰减特性和测量结果具有可比较性和可重复性，从而提高测量的准确性和可靠性。积分球的应用：积分球被普遍应用于照明光源和激光器的光功率测量，以及发光二极管(led)的光谱和光谱功率密度测量。也用于测量样品的反射率和透射率。此外积分球还可以用来产生均匀的光场来校准遥感相机。

内置光源积分球的被测光源安装在积分球内部，于探测端球壁位置开一个窗口用来连接探测装置，光源与探测窗口之间有一块隔光板用来放置光源发出光直接照射在探测端口，光在积分球内壁进行充分的漫反射后，在内壁行程均匀照度，后照射到光电探测端口，进而得出光束的光学性质。积分球的进光口和探测端口分别各开一个窗口，积分球内部同样放置遮光板放置光束直接照射探测端口，光束从进光口进入积分球，经过充分的漫反射后行程均匀照度，后从积分球探测端口进行光学性质测量。积分球的内壁材料能够将光线均匀地反射到球内各个方向，实现光的均匀分布。

测量与光束空间性质无关的光功率的积分球。常用的积分球结构测色仪有 d/8结构和 d/0结构。d/8结构色度仪有两种测量模式 SCI和 SCE;(详见此处)，利用 SCI进行颜色测量可以有效地消除物体表面纹理对颜色测量的影响，从而获得物体的真实色彩特征。除了测量的目的，积分球还可以均匀照射一个装置。这在测试数字成像装置时非常重要（例如CCD阵列）。理想情况下，在积分球内表面的涂层在需要的波长范围内都具有很高的反射率，并且反射为漫反射。如果积分球和小端口处的光学损耗很小，多次反射会导致在积分球内部具有很高的光强，从而具有很高的光学效率，即使积分球比光源和探测器的尺寸都大。积分球被广泛应用于照明产品的性能测试中。Spectra-UT 超可调光谱太阳光模拟器测试仪

积分球的形状和尺寸可以根据具体需求进行定制。光学积分球单色光源

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。显然，有的积分球采用平面挡板封贴于2π开口处，这样就严重破坏了球体的球面度，进而影响光线散射的均匀性。特别是当2π开口比较大时，这种影响就更加明显。光学积分球单色光源