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光通量是標(biāo)準(zhǔn)光源常見的一個性能指標(biāo),對其進(jìn)行定標(biāo),有助于保證期光源性能的穩(wěn)定性。本文對標(biāo)準(zhǔn)光源光通量的定標(biāo)原理及定標(biāo)準(zhǔn)確性的影響因素做了介紹,對標(biāo)準(zhǔn)光源光通量校準(zhǔn)知識感興趣的朋友不妨了解一下!

光通量定標(biāo)原理是把標(biāo)準(zhǔn)光源放置在積分球中心位置,使光在積分球表面充分反射,光纖探頭對反射光進(jìn)行充分收集,傳輸?shù)焦庾V儀,光譜儀采集的數(shù)據(jù)通過USB接口傳輸?shù)接嬎銠C進(jìn)行處理,再用通過校準(zhǔn)得到的已知標(biāo)準(zhǔn)光源的光通量校準(zhǔn)值對測得的標(biāo)準(zhǔn)光源光通量值進(jìn)行校準(zhǔn),即標(biāo)準(zhǔn)光源的光通量定標(biāo)。
通過用積分球和光譜儀配合測量電光源光通量的原理知道,光纖探測頭上測得的信號值與光源位置無關(guān)。在光源的積分球測試中,往往將光源置于積分球的中心位置,對于理想積分球,內(nèi)部放人一只總光通量為Φ的電光源,球內(nèi)任何一點的照度E可以表示為:E=Φ/4πR2·ρ/1-ρ。其中R為積分球的內(nèi)半徑;ρ為積分球內(nèi)表面的反射率。
被測電光源的光通量計算公式為:Φc=Ec/Es·Φs,其中Φs為標(biāo)準(zhǔn)光源的總光通量;Ec和Es分別為被測電光源和標(biāo)準(zhǔn)光源在光纖探測頭上測得的照度。
從以上計算公式可以得出,要使被測電光源光通量的測量值接近其真值,只有通過把標(biāo)準(zhǔn)光源光通量的測量值校正到標(biāo)準(zhǔn)光源光通量的校準(zhǔn)值,即標(biāo)準(zhǔn)光源的光通量定標(biāo),以確保整個光源測試系統(tǒng)的測量精度。
1.積分球內(nèi)容物影響
采用積分球測試法,積分球內(nèi)要放置光源、擋屏、支架等物體,這些物體會改變球內(nèi)的光分布,形成自吸收效應(yīng),因此,在實際的標(biāo)準(zhǔn)光源光通量定標(biāo)以及被測電光源光通量測試中,要盡量降低和消除自吸收效應(yīng)。
2.積分球內(nèi)放置位置影響
在光通量定標(biāo)準(zhǔn)確性對比中發(fā)現(xiàn),光纖探頭、標(biāo)準(zhǔn)光源、被測光源以及擋板在積分球內(nèi)的相對位置至關(guān)重要。通過多次反復(fù)的光通量定標(biāo)發(fā)現(xiàn),當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)光源與莜測光源處于同一燈口位置,與光纖探頭的實際相對位置在光通量定標(biāo)和實際測量中保持不變時,擋板只要保證能夠遮住光線探頭孔,則定標(biāo)的準(zhǔn)確性就高,而且光通量測量的準(zhǔn)確性也高。
3.光源電參數(shù)影響
在光通量定標(biāo)中,標(biāo)準(zhǔn)光源的檢定、標(biāo)準(zhǔn)光源主要光電參數(shù)包括光譜、光通量、色溫、顯色指數(shù)與被測光源相應(yīng)參數(shù)的匹配和一致性對光通量定標(biāo)的準(zhǔn)確性具有決定性作用。因此,在光通量定標(biāo)之前首先要選擇與被測光源光電參數(shù)相匹配和具有一致性的標(biāo)準(zhǔn)光源,尤其是光譜、色溫一致或接近的標(biāo)準(zhǔn)燈,以傳遞光譜能量分布標(biāo)準(zhǔn)。因為如果標(biāo)準(zhǔn)光源的光譜、光通量、色溫、顯色指數(shù)與被測光源的相應(yīng)參數(shù)相差較大時,會增大光譜能量分布標(biāo)準(zhǔn)傳遞誤差,導(dǎo)致以后的光通量測量誤差增大,即把光譜能量分布標(biāo)準(zhǔn)誤差傳遞到光通量定標(biāo)測量之中,進(jìn)而把光通量定標(biāo)測量誤差傳遞到實際的光通量測量之中,進(jìn)而放大了光通量測量誤差。
4.標(biāo)準(zhǔn)光源校準(zhǔn)影響
在標(biāo)準(zhǔn)光源光通量定標(biāo)過程中,由于標(biāo)準(zhǔn)光源隨著使用時間的推移,其光譜、光通量、色溫和電流值都有不同程度的變化,因此,應(yīng)定期對標(biāo)準(zhǔn)光源的光通量等進(jìn)行校準(zhǔn),確保標(biāo)準(zhǔn)光源光通量值的準(zhǔn)確和溯源,進(jìn)而確保標(biāo)準(zhǔn)光源光通量定標(biāo)的準(zhǔn)確可靠。