VIS-NIR光譜積分球焦平面陣列

積分球的基本原理是光通過采樣口被積分球收集，如圖1，在積分球內(nèi)部經(jīng)過多次反射后非常均勻地散射在積分球內(nèi)部。使用積分球來測量光通量時，可使得測量結(jié)果更為可靠，積分球可降低并除去由光線的形狀、發(fā)散角度、及探測器上不同位置的響應(yīng)度差異所造成的測量誤差。積分球（Integrating sphere）又稱為光通球、光度球，是一個中空的完整球殼。積分球多由金屬資料制成，內(nèi)壁涂白色高漫反射層（通常是氧化鎂或硫酸鋇），且球內(nèi)壁各點漫射均勻。也有積分球采用高反射高分子資料制成，例如Spectralon資料。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。VIS-NIR光譜積分球焦平面陣列

積分球的作用是對輻射通量進行空間積分。針對特定應(yīng)用，定制設(shè)計積分球時，了解積分球的工作原理非常重要。積分球理論是研究漫射表面內(nèi)的輻射交換原理的一種理論方法。盡管積分球理論的基礎(chǔ)理論可能看起來復(fù)雜，但實際上有許多簡便易行的方法和技巧可以幫助您理解和學(xué)習(xí)。這個概念可以簡述為：積分球表面兩個區(qū)域之間的輻射度交換與視角和表面之間的距離無關(guān)，即積分球壁上任何一點接收到的通量的比例對于積分球壁上任何其他輻射點都是相同的。D75 光源輻射定標均勻光源積分球結(jié)構(gòu)簡單，但其在光學(xué)測量中的作用卻不可小覷。

積分球輻射源是一種非常優(yōu)異的定標光源，其輸出的輻亮度面均勻性和穩(wěn)定性是普通光源無法比擬的。在需要使用面光源的領(lǐng)域，被普遍用于光學(xué)探測器的實驗室定標，空間光學(xué)遙感儀器發(fā)射前的地面輻射定標。因此輻射源的穩(wěn)定性、準確性對于輻射定標非常關(guān)鍵，直接影響到被定標儀器探測結(jié)果。影響積分球輻射源輸出穩(wěn)定性和均勻性的主要因素包括積分球光源供電的恒流源穩(wěn)定性、積分球內(nèi)部材料的反射率穩(wěn)定性和球內(nèi)擋板設(shè)置,三者會影響積分球輸出光通量、輻亮度變化和均勻性。

積分球配置的選擇：除了考慮積分球尺寸、內(nèi)部漫反射涂層以外，積分球配置也是選配積分球系統(tǒng)的關(guān)鍵且*具挑戰(zhàn)的參數(shù)之一。積分球開口數(shù)目和探測器開口數(shù)目多少？例如有的積分球設(shè)有18個開口端。是否內(nèi)部配置擋板，如果需要，擋板尺寸多大？擋板防止直接光源的光飽和或損壞探測器，必須盡可能小，以減少陰影。在高發(fā)散激光二極管測量中，可以消除擋板，并且探測器移動到靠近入口端口的位置，以消除頭一個光熱點，并較大限度地減少飽和或損壞光電二極管的可能性。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)實驗和照明設(shè)計。

顯然，積分球球體肯定是越圓越好，這樣就更能保證光線在其內(nèi)部的每次反射都有不同路徑，更易使光均勻。對于積分球球壁上開有2π測量口的球體，當(dāng)采用4π方法測量時，其開口的擋板比較好的設(shè)計方法是擋板和球體有相同的球面度，這樣當(dāng)用擋板封貼在開口處時，擋板和球體可以形成一個完整的球面，對于光線的散射基本不造成影響。顯然，有的積分球采用平面擋板封貼于2π開口處，這樣就嚴重破壞了球體的球面度，進而影響光線散射的均勻性。特別是當(dāng)2π開口比較大時，這種影響就更加明顯。積分球與概率論相結(jié)合，可以研究隨機粒子在球體內(nèi)的分布規(guī)律。A光源均勻光源無人駕駛

積分球的外殼通常由透明材料制成，以便觀察球內(nèi)的光分布。VIS-NIR光譜積分球焦平面陣列

自《墨經(jīng)》開始，公元11世紀阿拉伯人伊本·海賽木發(fā)明透鏡；公元1590年到17世紀初，詹森和李普希同時單獨地發(fā)明顯微鏡；一直到17世紀上半葉，才由斯涅耳和笛卡兒將光的反射和折射的觀察結(jié)果，歸結(jié)為這里大家所慣用的反射定律和折射定律。積分球的作用與原理：一般而言，光學(xué)擴散片在小心使用下，可降低測量時因探測器上的入射光源不均勻分布或光束偏移所造成的微小誤差，因此可以提高測量的準確性。但是在精密的測量時，就必須使用積分球作為光學(xué)擴散器使得上述的誤差較小。VIS-NIR光譜積分球焦平面陣列