Comment les sphères d'intégration utilisent-elles le rayonnement pour des mesures précises

Diamètres de sphère
Les sphères de plus petit diamètre et à moindre coût doivent avoir des ports de service plus petits et un débit extraordinairement élevé. En fait, selon la source lumineuse, le débit peut être si important que des filtres ou des câbles à fibres optiques sont nécessaires pour éviter la saturation du détecteur. D'autre part, le pourcentage de ports des sphères plus petites est étonnamment élevé.

Petite sphères intégratrices produira donc des données de mesure moins précises que les données produites par la même application utilisant une grande sphère. Le plus grand sphère d'intégration a un débit plus faible et une atténuation optique plus élevée que les sphères plus petites, ce qui se traduit par un rapport signal sur bruit plus élevé. Bien que ces sphères soient plus flexibles, elles coûtent également plus cher à produire.

Matériau du composant sphérique
Le revêtement d'or métallique diffus plaqué électrochimiquement avec une forte réflectivité dans les bandes de longueur d'onde proche infrarouge et infrarouge entre 0.7 m et 20 m est connu sous le nom de revêtement d'or diffus. La construction des sphères d'or est similaire à celle des sphères de sulfate de baryum, à l'exception que les cadres de port et la surface plane externe sont également plaqués or. L'utilisation d'un GPS en or est avantageuse pour les applications laser infrarouge. L'or diffus conserve sa réflectivité à des températures bien supérieures à 100 degrés Celsius, alors qu'un revêtement de sulfate de baryum peut la perdre à des températures élevées.

Mesure de puissance de faisceau laser collimaté
Il est simple de mesurer la puissance totale du faisceau laser collimaté, indépendamment de la polarisation ou de l'alignement du faisceau. Le faisceau est admis dans la sphère via le port à 180 degrés, formant le point chaud au niveau du port à 0 degré. Le déflecteur empêche le rayonnement direct du point chaud d'atteindre le détecteur lorsqu'il est placé sur le port à 90 degrés. Cela permet la mesure de la puissance du faisceau intégré dans l'espace. Le port nord peut être utilisé pour capter la lumière pour la mesure de la longueur d'onde.

Mesure de puissance de source lumineuse divergente
Pour une mesure précise et absolue de la puissance lumineuse des faisceaux divergents des diodes laser, des LED à lentille et des lampes à lentille, une sphère d'intégration et un système de détecteur calibré conviennent. Vos lectures seront insensibles aux difficultés causées par le débordement de la région active du détecteur.

La source est au port 0 degré et le détecteur est au port 90 degrés. Le déflecteur, situé entre les ports d'entrée et du détecteur, empêche le détecteur de voir directement l'ouverture d'émission du laser ou la zone d'éclairage immédiate. Le port nord peut être utilisé pour capter la lumière pour la mesure de la longueur d'onde.

Le flux observé dans une sphère intégrante est toujours une petite fraction du flux incident. La sphère d'intégration est un outil idéal pour mesurer la puissance lumineuse de sortie des lasers haute puissance en raison de l'atténuation causée par la lumière réfléchie plusieurs fois avant d'atteindre le détecteur.

Mesure de la puissance de sortie de la fibre optique
Sphères d'intégration sont également utiles pour évaluer la sortie de la fibre optique. Étant donné que la sortie habituelle de la fibre optique diverge lentement, la première tache de réflexion opposée à la source n'est pas extrêmement concentrée. Il en résulte que l'agencement de faisceau collimaté ou la configuration de faisceau divergente est suffisante fréquemment. En raison de la NA accrue de la fibre, la configuration de faisceau divergente est préférée lors de l'utilisation d'une fibre à lentille. Il est préférable d'utiliser un agencement de faisceau collimaté lorsque vous utilisez un collimateur à fibre.

Mesure de transmission
En utilisant 4 ports sphères intégratrices pour recueillir le rayonnement transmis à partir d'un échantillon maintenu dans l'orifice à 0 degré, la transmittance peut être mesurée. Une fois l'échantillon exposé au rayonnement, celui-ci est mesuré à l'aide d'une source directe à l'extérieur de la sphère. Pour protéger le détecteur d'une transmission non intégrée, un déflecteur est utilisé et un piège à lumière positionné sur le port à 180 degrés peut être utilisé pour éliminer la composante non diffusée. La diffusion intégrée totale, la fluorescence, la diffusion globale et la diffusion directe et inverse peuvent toutes être mesurées. Le détecteur est fixé au port à 90 degrés.

Mesure de réflectance
Pour mesurer la réflectance, un échantillon est maintenu dans le port à 0 degré et exposé à un faisceau incident à travers le port à 180 degrés. Le rayonnement réfléchi total est intégré dans l'espace et mesuré par la sphère à l'aide d'un détecteur à déflecteur. L'utilisation du porte-échantillon à incidence normale, qui réfléchit le faisceau spéculaire hors du port d'entrée, éliminera la composante spéculaire du rayonnement réfléchi.

Un conteneur d'échantillon avec une incidence de 8° peut être utilisé pour évaluer la réflectance "spéculaire plus diffuse". En mesurant les deux et en prenant leur rapport, la réflectance d'un échantillon par rapport à une norme connue peut être calculée. Pour éliminer les erreurs causées par la réflectivité de l'échantillon, l'échantillon et l'étalon doivent avoir une réflectance similaire. Pour éliminer cette source potentielle d'imprécision de mesure, un système à double faisceau peut être utilisé. Le détecteur est fixé au port à 90 degrés.

Sphère de source de lumière uniforme
En mettant l'éclairage d'une source externe dans la sphère, une sphère à usage général peut être conçue comme une source de lumière uniforme rudimentaire. Vous avez besoin d'un illuminateur, d'un wattmètre ou d'un radiomètre et d'un détecteur pour la configuration. Étant donné que le quatrième port inutilisé avec une prise de port peut interférer avec l'uniformité de sortie, une sphère à trois ports est préférable à une sphère à quatre ports. La source lumineuse est reliée au port à 90 degrés et le détecteur est fixé au pôle nord.

La sortie d'éclairage uniforme est fournie par l'énorme port à 0 degré. Le détecteur, qui est relié au wattmètre ou au radiomètre, fournit un indicateur exact de l'éclairement de la sphère. Si le détecteur n'est pas saturé, la sortie changera linéairement avec la lecture de puissance.

FAQ
A quoi sert l'intégration des sphères ?
Sphères d'intégration sont utilisés pour effectuer des mesures optiques, photométriques et radiométriques. Ils sont utilisés pour calculer la quantité totale de lumière émise par une lampe dans toutes les directions.

Comment nettoyer une sphère intégrée ?
Vous devez inspecter et nettoyer l'extérieur du sphères intégratrices; si l'intérieur des sphères d'intégration contient de la poussière, rincer avec un pistolet à air comprimé ; le nettoyage avec un chiffon à l'intérieur de l'intérieur est interdit.

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