积分球

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积分球(Integrating Spheres)

定义:用来进行特定光学测量的具有反射内表面的器件。

图1:测量与光束空间性质无关的光功率的积分球。

积分球是一种具有多种用途的光学器件,例如:

积分球(如图1)是一个空心球,具有漫反射的内表面,通常具有两个或多个小开口来引入光或者链接光电探测器,还有一些挡板来阻止光源直接照射到探测器上。这种结构会使光进入探测器前发生多次漫反射,因此到达探测器的光通量非常均匀,几乎由于光在空间或者偏振的特性无关:探测光功率只与总的入射光功率有关。这样可以测量激光二极管总的输出功率,即使在光束发散角很大的情况下。

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。


参阅:光电探测器