《积分球：基础原理大揭秘与热门应用全解析》

一、反射积分球的技术本质

反射积分球作为光测量领域的重要工具，其核心原理是收集来自光学设备外部的电磁辐射，通过反射壁的多次漫反射，让辐射高度均匀地分散在球内壁上。景颐光电在反射积分球技术研发方面持续投入，致力于提升其性能和应用范围。经过多次反射后，累积辐射水平与初始辐射水平成正比，这一特性使通过探测器进行测量变得既容易又准确。

二、反射积分球的关键参数1. 球体直径

较小直径的球体价格相对较低，但其实用端口也较小，且通量非常高。在实际应用中，根据光源的不同，可能需要滤光片或光纤电缆来防止探测器饱和。然而，小反射积分球的端口所占比例高，这导致在相同应用中，其测量数据精度低于大反射积分球。

与之相反，反射积分球越大，通量越小，光衰减越大，但信噪比越高。大反射积分球具有更高的灵活性，不过制造成本也相应增加。景颐光电在设计反射积分球时，会综合考虑用户需求和成本等因素，提供不同直径的产品供用户选择。

2. 球体材料硫酸钡涂层

通用型反射积分球常采用两个铝半球构成，表面涂覆成本效益高的硫酸钡。硫酸钡的有效光谱范围为350 - 2400 nm，在1850 nm以上时半球反射率会略微下降。这种球体适用于可见光谱和近红外光谱中的大多数辐射测量应用。

漫射金涂层

漫射金涂层是一种电化学镀的漫射金属涂层，在0.7 - 20 um的近红外和红外波长范围内具有较高反射率。除外部平面和端口框架镀金外，其构造方式与硫酸钡球相同。镀金通用型反射积分球非常适合红外激光应用，因为硫酸钡涂层在高温下可能失去反射率，而漫射金在远高于100℃的温度下仍能保持稳定。

聚四氟乙烯（PTFE）

PTFE材料在250 - 2500 nm光谱范围内具有很高的漫反射率，在400 - 1500 nm范围内反射率大于99%。其温度稳定性适合激光应用，高反射率特性尤其适合弱光应用。PTFE球体的另一个优势是可靠性高，材料不会随年限增加而性能下降，且可在不破坏机械完整性的情况下清洁。

三、反射积分球的行业应用1. 准直激光束功率测量

在不考虑偏振或射束准直的情况下，测量准直激光束的总功率相对简单。光束通过180度端口进入球体，在0度端口处形成热点。当探测器放置在90度端口时，挡板可防止来自热点的直接辐射击中探测器，从而实现空间集成光束的功率测量。

2. 发散光源功率测量

反射积分球与校准探测器配合使用，可精确测量激光二极管、透镜LED和透镜灯等发散光束的光功率。光源位于0度端口，探测器安装在90度端口上，挡板位于输入端口和探测器端口之间，防止探测器直接观察激光器的发射孔径或直接照射区域。

3. 光纤功率输出测量

反射积分球也是测量光纤输出的理想选择。由于光纤的典型输出是缓慢发散的，光源相对侧的第一个反射点不是高度集中的，所以通常准直光束配置或发散配置都可行。

4. 透射率测量

可通过使用4个端口反射积分球收集0度端口中样品的透射辐射来测量透射率。对样品进行辐照后，与在球体外进行的直接源测量进行比较。

5. 均匀光源球体

通过将光照从外部源引入到通用球体中，可将其配置为粗糙的均匀光源。该设置需要一个光源、一个探测器和一个功率计或辐射计。

四、反射积分球的技术优势

1. 高精度测量反射积分球通过多次漫反射使光均匀分布，能够有效提高测量的准确性和精度。

2. 多种应用场景反射积分球可用于准直激光束功率测量、发散光源功率测量、光纤功率输出测量、透射率测量以及均匀光源球体等多种应用场景。

3. 稳定性好反射积分球的球体材料具有良好的稳定性和可靠性，能够在不同环境条件下长期稳定工作。

4. 可定制性强景颐光电可根据用户的具体需求，提供定制化的反射积分球产品。

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