积分球技术在高能激光能量测量中的应用
6. 积分球技术测量组织光学特性参数的理论与技术
积分球技术测量组织光学特性参数的理论与技术朱2积分球反射与透射测量原理双积分球测量原理积分球测反射与透射的方法组织光学特性参数的计算误差来源 典型积分球系统主要内容3积分球反射与Lambertain表面不管光源以怎样的照明分布照射此表面，它将接收并反射所有的入射照明，从所有视场方向上观测都能得到相同亮度，表面不吸收任何入射光。
4积分球反射与透射测量原理的探测器第一次探测到的光为mPA δmPα，那么第一次反射的光入射到探测器后将会有部分光被反射，到达球壁及样品上的光同样会被反射。
探测器、样品及球壁上反射出来的光功率mPFmP =As R d一次一次反射在探测器上产生的辐射功率为δ……………. 1−nmPFA无数次反射后探测器收集的光功率为P d)......1++−F ()()]P A r A s R m d δ9准直入射规则反射漫反射当规则反射的光入射到球壁时（如入射光不是垂直照射到样品上），在球壁上产生的漫反射为P R c PR cd PmR c光源相当于样品的规则反射光与漫反射光的总和，探测器上所收集到是多次反射的()()]P A r A s R mR d cd c δ++11透射测量PT d cd T Pc m T P′当漫射光入射到样品上时，探测器上所探当准直光入射到样品上时，探测器上所探)()PA r A δ′′′′+⎤⎦()()cd cd T m T PR s A r A δ′+′′′′+⎤13双积分球测量原理漫入射准直入射s r A A δ⎞+⎟⎠mPA F=11d s s mT P PA F A F A Fδδ′′==′′′′11s d s s P T P A F ′=′′s P VmA P s =1211d d s sm P T P A F δδ′==PT T ′−PT T V ′−11VT ds T =′)]PT T m cd )′−+()]PT T V mR R T c cd c )1(′−′++第三种漫射光源：首次照在样品上的准直光，它通过样品进入到透射球中，而其中的一部分光又通过样品返回到反射球内．P T cd PT m c ′)P T m V A c cd ′+′挡板放在球内样品与探测器之间，从而可避免样品上的规则反射光直接照在样品上。
积分球微光光源
积分球微光光源是一种先进的光源技术，广泛应用于各种需要高精度、高稳定性的光学测量和检测领域。
它结合了积分球和微光技术，为使用者提供了一种独特的光照方式，能够在各种环境和条件下提供均匀、稳定的光照。
积分球本身是一个中空的、完全反射的球体，其内壁涂有高反射率的材料，如金属氧化物或氟化钙。
当光线进入积分球时，会在内壁发生反射，经过多次反射后均匀地照射到球体内部。
这样，积分球能够有效地消除光线的方向性，提供均匀的光照。
而微光技术则是通过特殊的设计和制造工艺，将光源发出的光线进行控制和调整，使其在特定的空间和方向上分布。
这种技术能够实现光线的均匀分布、定向照射或聚焦等效果，以满足不同应用的需求。
积分球微光光源的优点在于其均匀、稳定的光照效果。
由于积分球的反射作用，光源发出的光线在球体内部经过多次反射后，能够形成非常均匀的光照。
同时，微光技术可以对光线进行精确的控制和调整，进一步提高了光照的稳定性和均匀性。
此外，积分球微光光源还具有高效率、高可靠性和易于维护等特点。
由于其独特的光照方式，积分球微光光源能够有效地利用光源发出的光线，提高光的利用率。
同时，由于其内部结构简单、紧凑，使得整个光源具有高可靠性，能够在各种恶劣的环境条件下稳定工作。
而且，积分球微光光源的维护成本低，使用寿命长，可以为企业节省大量的维护费用。
总之，积分球微光光源是一种高效、稳定、可靠的光源技术，具有广泛的应用前景。
随着光学技术的不断发展，积分球微光光源将会在更多的领域得到应用和推广。
大功率光源积分球
大功率光源积分球
大功率光源积分球是一种用于测量光源输出功率的装置。
它由一个空心球形体构成，内部涂有高反射率的材料，通常是白色的，以确保光线能够均匀地反射。
光源功率测量装置位于球体的中心，通常是一个光功率计或一个光电二极管。
当光源被点亮时，光线会从光源中发出，然后在球内均匀地反射。
光功率计在球心处测量反射光的功率，从而确定光源的输出功率。
大功率光源积分球可以用于测试各种类型的光源，包括激光器、LED灯、荧光灯等。
由于其球形设计和高反射率涂层，它可
以有效地捕捉和测量光源发出的所有光线，确保测量结果的准确性。
使用大功率光源积分球进行光源功率测量具有许多优点。
首先，由于光线在球内均匀地反射，可以确保准确测量整个光源的输出功率，而不会因为光线方向的改变而导致误差。
其次，积分球能够承受较高的功率密度，适用于大功率光源的测量。
此外，它还可以提供对光源输出的全方位测量，不受光源形状和方向的限制。
总之，大功率光源积分球是一种用于测量光源输出功率的装置，通过在球内均匀反射光线，确保准确测量整个光源的功率。
它可以广泛应用于光源功率测量、光源校准和光学实验等领域。
积分球法测量子效率
积分球法测量子效率
摘要：
一、积分球法简介
1.积分球法的定义
2.积分球法的基本原理
二、积分球法的应用
1.在测量子效率中的应用
2.积分球法测量子效率的具体步骤
三、积分球法的优缺点分析
1.优点
2.缺点
四、总结
1.积分球法在测量子效率中的重要性
2.未来发展趋势和前景
正文：
积分球法是一种广泛应用于光谱辐射度量学的测量方法，它具有较高的精度和稳定性。
该方法基于积分球对光谱辐射的吸收和散射特性，通过对光谱辐射的积分，从而实现对目标物体的光谱辐射度的测量。
在众多应用领域中，积分球法被广泛应用于测量子效率。
子效率是指在特定条件下，光电器件将光能转化为电能的效率。
准确测量子效率对于评估光电器件的性能和优化设计具有重要意义。
积分球法测量子效率的具体步骤如下：
1.首先，将待测光电器件放入积分球内部。
2.其次，通过改变积分球内光源的亮度，使得光电器件接收到的光照度发生变化。
3.接着，对光电器件输出的电信号进行采集和处理，从而得到不同光照度下光电器件的响应特性。
4.最后，根据积分球法的原理，通过计算得到子效率的值。
虽然积分球法在测量子效率方面具有较高的精度和稳定性，但是也存在一些缺点，例如测量过程较为繁琐，对实验环境的要求较高，以及对实验操作人员的技术要求较高等。
总之，积分球法作为一种高效、准确的测量子效率的方法，在我国的光电领域得到了广泛的应用。
LDLED光源特性测试实验积分球Word版
目录第一章LD/LED光源特性测试实验仪说明 (2)一、产品介绍： (2)二、实验仪说明 (3)第二章实验指南.................................................................................................. - 4 -一、实验目的 (4)二、实验内容 (4)三、实验仪器 (4)四、实验原理 (5)五、注意事项 (6)六、实验操作 (7)八、实验测试点说明 (15)九、LD电流源操作说明 (15)十、光功率计操作说明 (18)- 1 - / 23第一章LD/LED光源特性测试实验仪说明产品介绍：激光二极管LD和发光二极管LED是光通讯系统中使用的主要光源。
通过本实验可以了解工程应用中半导体激光器和发光二极管，掌握它们平均输出光功率与注入电流的测试方法及器件好坏的判断，掌握它们阈值电流的测试方法及对其寿命的影响，掌握它们基本特性曲线的测试方法，了解半导体激光器自动功率控制APC的工作原理，了解温度对它们输出功率的影响，以及半导体激光器自动温度控制ATC的工作原理。
光功率计、温控器、电流表、电压表全部内置于箱体，方便调节和测试，所有实验均在一个箱体上完成。
实验装置采用箱式结构，使整个装置结构紧凑，且占地面积小、节省实验室空间；同时整个实验采用模块化设计，方便学生理解实验原理，操作方便。
实验所需所有组件均设计于实验箱内拆卸和安装都很方便，而且放置安全，能很好地保护所有器件。
注重于学生实际操作技能方面的训练，使学生在实验室就养成正确的操作习惯。
第二章实验指南一、实验目的1、掌握LD激光器和LED发光二极管的工作原理及主要技术参数2、掌握LD激光器和LED发光二极管的特性测试方法3、了解温度（T）对阈值电流（I th）和光功率（P）的影响4、掌握LD激光器和LED发光二极管的基本使用方法二、实验内容1、LD激光器的V/I特性测试实验2、LD激光器的P/I特性测试实验3、LD激光器的T/V/I特性测试实验4、LD激光器的T/V/P特性测试实验5、LED发光二极管（1310nm）的V/I特性测试实验6、LED发光二极管（1310nm）的P/I特性测试实验7、LED发光二极管（1310nm）的T/I特性测试实验8、LED发光二极管（1310nm）的T/P特性测试实验9、LED发光二极管（白光）的V/I特性测试实验10、LED发光二极管的（白光）的P/I特性测试实验三、实验仪器1、LD/LED光源特性测试实验仪1台2、LD激光二极管（1310nm）1只3、LED发光二极管（1310nm）1只4、LED发光二极管（白光）（选配）1只5、积分球（可选）1个6、电源线1根7、连接线若干四、实验原理激光二极管LD 和发光二极管LED 是光通讯系统中使用的主要光源。
积分球测量激光吸收率
积分球测量激光吸收率积分球测量激光吸收率是一种常用的光学测试方法，它可以测量物体对激光的吸收率。
此方法适用范围广，精准度高，被广泛应用于红外配色材料的评价、光学涂层的测试等领域。
下面，本文将从测量原理、测量步骤、注意事项等方面分别进行详细阐述。
一、测量原理积分球测量方法的原理是利用出射光的亮度和出射光芯和积分球表面的距离之间的关系，间接测量样品的反射率和透过率。
其基本原理可以概括为“一球两倒”，即光源发出光线，经过样品后，反射入积分球内，根据反射定律，球内的光线在境界相切处进入光学传感器测量透光度和反射度，从而得到样品吸收率。
二、测量步骤1.首先，将激光源注入至积分球中，并精确调节激光波长、功率和方向。
2.将测量样品垂直放置到积分球前方，并确保样品完全透明或完全不透明。
3.由激光源射出的光线，透过样品后，会漫射回积分球内部，然后进行光电探测。
4.通过积分球内部的光传感器，记录下反射回来的光线，并测量出入射光的强度。
5.通过分析反射回来的光线与入射光的强度差别，便可以计算出样品对激光的吸收率。
三、注意事项1.激光源的功率过大会对样品造成破坏，应选择合适的激光功率。
2.积分球内部的光传感器需要长期保持清洁，防止影响测量的准确度。
3.样品的形态和表面是否光滑，都会影响到测量结果的准确性。
因此，在样品制备、选择及小样品传递到积分球的过程中，需要特别注意。
4.使用过程中应尽量避免环境光和多次反射等干扰，以确保测量准确度。
综上所述，积分球测量激光吸收率是一种高精度、高可靠的光学测试方法。
在正确使用的前提下，可以获得非常准确的数据结果，为物质实际应用提供了科学依据和指导。
光电探测器与积分球
前言：在分光光度计中，一个是作为检测器用的光电倍增管，另一个是作为附件用的积分球，两者看似没有直接的联系，实际上，积分球的问世和使用正是弥补了光电倍增管在检测多样化样品时的自身缺陷。
而对于积分球检测器这种附件，许多仪器使用者了解甚少，甚至没有听说过。
为此，本文针对这两者的关系做一简单介绍，以飨读者。
1．光电倍增管的使用：光电倍增管英文名称是photomultiplier tube，简称PTM。
在目前的一些双光束分光光度计中经常使用光电倍增管作为检测器。
由于光电倍增管具有灵敏度高，噪声低及响应速度快的特点，所以被广泛地应用在许多光学仪器中作为检测器，这是众所周知的常识。
2．光电倍增管的结构：光电倍增管有侧窗式和端窗式两种，在实际应用范围里又以侧窗式居多，因此、本文以R928型侧窗式光电倍增管为例加以介绍。
R928型光电倍增管有11个电极，分别为：1个光阴极（Ｋ），9个倍增极，也称打拿极（DY）和1个阳极（P）；外观图和内部图如图－1，图－2所示：图－1、R928型光电倍增管外观图图－2、R928型光电倍增管内部结构顶视图3．光电倍增管的简单工作原理：当入射的检测光信号（S/R）照射到光阴极（K）后，光阴极向真空中激发出光电子。
这些光电子首先进入倍增系统的第一个打拿极DY1，然后通过进一步的二次电子发射，逐级通过其余的8个打拿极（DY2～DY9）而得到递增式的倍增放大；最后这些被多次放大后的电子被阳极（P）收集作为信号输出。
图－3是R928电极排列及供电电路示意图：图－3、R928电极排列及供电电路示意图4．光电倍增管灵敏度特性的分析：虽然光电倍增管有许多优点，但暇不掩玉，该器件自身也有两个致命的缺陷；①灵敏度因强光照射（这也就是为何仪器在通电的情况下样品室盖子不能打开的原因）或因照射时间过长而降低，停止照射后又部分地恢复；鉴于光电倍增管的这种特性致使它随着使用时间的累加，灵敏度会逐渐下降（一般从长波长开始下降，俗称“红外紫移”）且噪声输出却逐渐加大，直至被弃用。
积分球反光层如何轻松帮助LED灯具消除眩光,提高LED光效.doc
积分球反光层如何轻松帮助LED灯具消除眩光,提高LED光效积分球反光层如何轻松帮助LED灯具消除眩光，提高LED光效几乎所有LED照明企业都有一个测试光效的仪器：积分球。
积分球工作的原理大家都清楚，灯具发出的光线不是直接对准探头，而是在灯具和探头间加装一个挡板，让灯具的光线经过多次漫反射后最终到达探头，从而测出灯具的光通量。
同样的道理，我们能否设计一款灯具，像积分球一样，让光线经过几次，甚至多次反射后到达我们的眼睛，这样一来，眩光问题不就解决了吗。
答案是肯定的，我们只需要设计一款像积分球那样的灯具就可以了.而且这样的灯具不难设计，关键是积分球的反光层价格极高，将积分球的高漫反射涂层用在灯具上，好比将飞机的发动机装在一辆普通汽车上，虽然效果极佳，但价格能否让广大的普通消费者接受呢？有没有一款价格足够低，但各项技术指标不比积分球高漫反射涂层差，甚至更强的便宜材料呢？深圳洲能纳米科技研发出的高漫反射纳米涂层让这一构想成为了现实。
洲能科技的高漫反射反光涂层有如下神奇的参数：1.高达97％的全反射率。
（积分球反光层是95％）也就是说，LED 灯具发出的光线无论经过多少次反射，几乎都可以被反射出来。
大大提高LED的光效，视结构而定，提升10％-30％.2.高达94％的漫反射率。
LED之所以眩光，一方面是单向发光，一方面是LED反光件镜面反射造成的。
利用高漫反射涂层，可以让LED 光线均匀地射到照射区域，让眩光轻松消失.3.环保。
符合欧盟ROHS指令,不含铅Pb\镉Cd\汞Hg\六价铬Cr6+\多溴联苯PBB\多溴二苯醚PBDE等有害物质,获取绿色环保标签证书.4.安全防火。
通过英国防火安全标准BS476第6部分制品火势蔓延试验和第7部分制品表面火势蔓延试验,且不释放任何有害物质.5.不限底材，施工方便，可以在任何材质，任何形状的灯具反光件上使用。
辐射积分球
辐射积分球
辐射积分球，又称辐射积分计，是一种能量计量工具，它可以测量单位范围内的辐射能量以及活动等能量，以及活动等能量的辐射。
它是一种非常有用的仪器，可以用于检测、监控和调控辐射的环境以及安全和环境保护。
辐射积分球是由电磁传感器，计算机和数据显示器组成的，它可以测量辐射能量，然后将它们计算到单位面积内，将总采样数折算为每个指定阶段的辐射剂量，以及小时、天、月等单位。
主要部件包括电磁传感器、显示器和计算机。
电磁传感器可以感受到辐射，显示器可以显示测量的结果，而计算机可以将测量结果转换成可视化的图表或报表，供用户使用。
辐射积分球可以用于科学研究，用于企业管理对辐射环境的控制，以及用于各种感受辐射的可移动区域，如核电厂、放射治疗室、爆炸物处置场所等。
辐射积分球可以监测辐射浓度，从而及时发现辐射超标情况，从而采取有效措施减少辐射损害。
辐射积分球的使用也非常方便，可以较少的时间、金钱和人力的投入，就可以完成大量辐射测试，也可以在复杂的环境中实现预测性监控。
此外，它还可以改善脉冲辐射源的标定，可以改善测量辐射剂量的精确度，从而更好地评价辐射暴露风险，进而改善放射职业健康保护管理工作。
虽然辐射积分球具有很多优点，但仍然存在一些局限性，如测量精度受人为因素影响较大，测量范围比较有限，没有办法准确测量微
弱的辐射能量，以及没有办法准确测量不同类型的辐射，如α射线、β射线和γ射线等。
总之，辐射积分球是一种非常有用的仪器，可以用于检测、监控和调控辐射环境，是现代放射职业健康保护管理的重要工具，但也存在一些局限性，还需要不断改进和发展，以更好地服务社会发展。
积分球原理与典型应用
积分球知识
积分球知识积分球的主要功能是光收集器，被收集的光可以用作漫反射光源或被测源。
Avantes公司的积分球大多是用来做被测源。
积分球的基本原理是光通过采样口进入积分球，经过多次反射后非常均匀地散射在积分球内部。
探测光纤通过SMA接头与积分球侧面的接口相连，该接口前面有一个阻光通道，光纤只能通过阻光通道进行探测，从而避免了采样口的光直接进入光纤。
AvaSphere系列积分球的内径分别有30mm、50mm或80mm，还有一个成90°角放置的SMA接口，用于发光和反射测量。
反射型积分球还有一个额外的与垂直方向成8o角的SMA接头，用于直接照明，它通过一个COL-UV/VIS准直透镜和与光源相连的光纤相连，把光耦合进积分球中。
AvaSphere-30的采样口直径是6mm，AvaSphere-50的采样口直径是10mm，AvaSphere-80的采样口直径是15mm。
全部采样口均为刀口型，这样确保采样口的视场角为180° 。
辐射型积分球可以用来测量各种光源（如：激光，LED和卤钨灯）的辐射量。
对于LED测量，有一种特殊适配器用于把LED与AvaSphere-50/80-IRRAD积分球连接。
这种适配器能把3mm、5mm和8mm的LED固定在积分球内恰当的位置，而且重复性很好。
反射型积分球可以用来测量某表面的总体反射率的，也可以用于颜色测量和荧光光谱学。
测量原理是基于直接照明和间接反射。
通过光纤将光源连接到积分球上部与垂直方向成8o角的带SMA 接口的端口上，使积分球成为一个理想的均匀光源。
积分球内壁由具有高反射率的漫反射材料制成，它可以在很宽的光谱范围内（250-2500 nm）具有很高的漫反射率（>96 %）。
对于AvaSphere-50-REFL反射型积分球可以提供一种特殊的黑色吸光题以避免发生镜面反射，该选件需要与积分球一同订购。
而对于需要包括镜面反射的测量，可在黑色吸光体的位置安装白色反射部件。
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第12卷增刊强激光与粒子束
2000年11月
文章编号: 1001- 4322(2000)s0- 0106- 04
积分球技术在高能激光能量测量中的应用
陆耀东,史红民, 齐学,王昊, 高和平
(北京光电技术研究所, 北京648信箱, 100010)
摘要: 介绍了一种采用积分球技术对高能激光能量测试的有效方法, 给出了其工作原理、设计要求和误差分析。
关键词: 激光能量; 测量; 积分球技术
中图分类号: TN247 文献标识码:A
在高能激光研究过程中需要快速准确地对激光输出能量进行测量, 以了解各环节对器件性能的影响, 从而有针对性地做进一步的研究和改进工作, 以提高器件的性能。
传统的激光能量测量仪器是基于量热型原理[ 1 ]，用黑色吸收体将入射光尽可能高效率地转化为热。
由于吸收体材料确定以后, 其温升与入射激光能量成正比, 测量吸收体的温升就可实现激光能量的测量。
这种基于直接量热原理的测量仪器在中小激光能量测量中已经是成熟技术。
目前这种仪器的主要缺点是抗激光破坏阈值低, 响应速度慢, 恢复时间长, 不适合用于高能激光能量的测量。
采用积分球技术, 配合与激光器谐振腔腔镜同种材料制作的全反射凸面受光镜, 既可以解决抗激光破坏问题, 又能将能量极为集中的强激光束大幅度地衰减到常规能量探测器可以承受的水平。
这种能量计不仅能有效地对高能激光能量进行测试, 而且响应速度快, 恢复时间短, 是一种实用方便的高能激光能量测试仪器。
1 基本工作原理
积分球的基本结构是一个内部空心的球壳。
在球壳内表面均匀地喷涂着一定厚度的朗伯漫反射涂层。
对于半径为R 的积分球, 球壁涂覆的朗伯漫射层的反射系数为Q, 射入积分
球的辐射通量为那么,
球壳上任意一点的辐照度为:
式中: E为积分球壳表面上任意一点的辐照度, E0 为入射通量直接照射形成的辐照度, Ei 为入射通量在球壳内表面经过i 次反射后在被考察点形成的辐照度。
根据经典的积分球理论[ 2 ]可以证明:
由(1) (2)式可得:
式中第一项E0为入射通量直接照射形成的幅照度, 随入射辐射的分布情况而变化, 但第二项却只随入射通量<的大小而变化, 与入射幅射的分布无关。
因此, 如果在积分球表面, 使被考察点不受入射光直接照射的影响, 即上式中E0= 0,则有
对于一定反射系数Q的涂层、一定半径R 的球壳, 被考察点的辐照度E与球壳上的具体位置无关,而且与入射辐射通量成线性关系。
如果球壳上开一个半径为r的采样小孔, 相对于球壳来说, 小孔面积很小, 通过小孔的辐射通量为球面上任一点的辐照度E与小孔面积的乘积:
由于Q和R 是球的特征常数, 因此, 通过小孔的辐射通量与入射光通量成正比。
也就是说, 在开孔处测得的激光能量与积分球的入射激光总能量成线性关系。
根据这一原理, 我们可以在开孔处放置能量探测器, 通过测量此处的激光能量得出积分球的总入射能量。
2 结构与设计考虑
根据上述积分球理论, 用于高能激光能量测量
的积分球探测器结构如图1所示。
由于入射激光辐射很强, 不能让入射激光束直接照射到积分球的球壁上, 否则会将积分球涂层乃至壳体损伤。
考虑到被测高能激光为环形光束输出的特点, 在激光束照射到积分球内表面之前, 应该先用凸面反射扩束镜将光束扩展开来, 使激光束照到球壳时的功率密度和能量密度降低。
为了达到足够的衰减量, 要求积分球有足够大的内表面积, 采样孔要足够小。
应根据被测对象的能量水平选择不同尺寸的积分球。
激光入射进积分球壳后, 全部入射光能最终都要被球壳吸收掉, 转化成热能, 表现为积分球壳温度的上升。
因此, 为了避免球壳温度上升过高, 要求它有足够大的热容量。
在积分球壳内表面镀有漫射层, 必须确保该漫射层是良好的朗伯漫射体。
否则, 就会动摇积分球的理论基础。
图2是标准朗伯漫射体的漫射分布, 其中箭头表示光的方向, 线段长度表示该方向的光强度。
对于理想的朗伯漫射, 其漫反射光在空间呈球形分布。
采用图3装置可以对涂层的漫射特性进行测试分析。
一束激光以一定角度入射到被测样品表面, 在180度范围旋转探测器D, 测量不同方向的漫射光强大小, 并在极坐标上画出光强分布图, 可以了解漫射体的实际漫射效果。
以此为根据, 选择合适的漫射材料与工艺条件。
此外, 还要求涂层具有稳定的物理化学性能。
在扩束镜设计中要同时考虑第一次反射光不从入口逸出, 尽可能将能量集中的入射激光束散开, 能量传感器上不受入射激光的直接照射等因素。
图1中的能量探测器实际上是一种热卡计。
其吸收体设计为绝热状态, 它把吸收的激光能量转化为热, 表现为吸收体温度升高。
由于激光吸收体不可能真正地绝热, 在接收激光能量的同时它也在向外界散热, 这导致热电堆实际输出的最大值并不表征着全部的激光束能量。
在测量持续时间较长的激光脉冲能量时, 这个问题分外突出。
因此要选用吸收体的绝热性能好的能量探测器。
从能量探测器的性能指标上说, 要求探测器的下降时间常数很长。
另一方面, 从测量的角度, 为了尽快得到测量数据, 又要求探测器的上升时间短。
为了克服由于冷端温度上升导致的测量误差, 在冷端的背面设计一个与前端吸收体一样的传感器。
同时在吸收体周围设计了绝热层, 以降低吸收体与外界的热交换。
采用这种结构的探头设计, 其下降时间可达到30秒以上, 远大于被测激光脉冲的持续时间。
而上升时间可达到2秒。
关于量值校准, 目前有两种方法: 外延法和与标准激光能量计比对法。
外延法: 用与被测激光波长相近的激光, 对能量计的示值进行校准。
然后根据漫射涂层和能量传感器的光谱特性曲线进行修正。
比对法: 采用与被测激光波长相同的激光, 将仪器示值计与标准激光能量计比对校准, 是传统的规范的方法。
虽然, 目前还没有适合于高能激光器能量测试的标准激光能量计, 但是, 可以用一台精确校准过了的光谱响应度分布平坦的激光能量计, 在较小的激光能量下
进行校准, 对于较高的能量, 靠仪器的线性来保证量值在所要求的误差范围之中。
因为在仪器的生产过程中, 非线性参量是最容易控制的技术指标。
这种校准方法的最大优点是: 能够有效地排除积分球内表面漫射率随波长的变化所形成的误差。
3 误差分析
该仪器误差源由面均匀性误差、脉冲持续时间导致的测量误差、非线性误差和校准误差等构成, 各项误差分配和总不确定度如下:
面均匀性误差1%
脉冲持续时间导致的测量误差 2. 5%
非线性误差2%
校准误差5%
总不确定度6%
4 实验和结论
根据不同的用户要求, 按照上述理论基础和设计原则, 制作了三种不同尺寸的积分球探测器, 并应用于我国高能激光研究中的能量测试。
很好地解决了强激光对测试仪器的破坏问题, 其响应时间可达到2秒钟, 恢复时间小于5分钟, 具有测试数据长时间保持的功能。
试验证明, 这是一种对高能激光能量测试的有效方法, 已被多家应用单位所认可。
参考文献:
[ 1 ] 比由W. 光辐射实用探测器[M]. 北京: 机械工业出版社, 1986.
[ 2 ] 车念曾, 阎达远. 辐射度学和光度学[M]. 北京: 北京理工大学出版社, 1990.
[ 3 ] 陆耀东, 史红民. 高峰值功率激光能量计研究[J]. 中国仪器仪表, 1995, (5).
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(B eij ingI nstitu te of Op to2E lectron icT echnology, P. O. B ox 648,B eij ing100010,C h ina)
ABSTRACT: Am e tho do f pow e rfu l la se r ene rgym ea su rem en tu sing in teg ra ted sp he re w a sin t ro duced. T he。