Научно-технический
«ОПТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ»
издается с 1931 года
 
   
Русский вариант сайта Английский вариант сайта
   
       
   
       
Статьи последнего выпуска

Электронные версии
выпусков начиная с 2008


Алфавитный указатель
2000-2010 гг


444
Архив оглавлений
выпусков 2002-2007 гг


Реквизиты и адреса

Вниманию авторов и рецензентов!
- Порядок публикации
- Порядок рецензирования статей
- Типовой договор
- Правила оформления
- Получение авторского вознаграждения
- Редакционная этика


Контакты

Подписка

Карта сайта




Журнал с 01.12.2015 допущен ВАК для публикации основных результатов диссертаций как издание, входящее в международные реферативные базы систем цитирования (Web Science, Scopus) (см. Vak.ed.gov.ru/87)
Аннотации (01.2018) : АНАЛИЗ ОШИБОК ИНТЕГРИРУЮЩЕЙ СФЕРЫ В ИЗМЕРЕНИЯХ ПРОПУСКАНИЯ НЕПЛОСКИХ ОПТИЧЕСКИХ КОМПОНЕНТОВ

АНАЛИЗ ОШИБОК ИНТЕГРИРУЮЩЕЙ СФЕРЫ В ИЗМЕРЕНИЯХ ПРОПУСКАНИЯ НЕПЛОСКИХ ОПТИЧЕСКИХ КОМПОНЕНТОВ

 

© 2018    Chengzhi Su, Xiang Liu, Jian Zhang

В оптике при измерении потока излучения источников света применяют интегрирующие сферы. В реальности даже с использованием высококачественных диффузоров измерения с помощью интегрирующих сфер могут давать разные значения измеряемой величины. Для объяснения этого промоделирована связь между геометрическими параметрами пучка, входящего в интегрирующую сферу, и освещенностью приемника и проведены подтверждающие эксперименты. Изменение геометрии входного пучка сферы диаметром 300 мм с трехпроцентной площадью входного порта может приводить к ошибке в 0,5%, что соответствует реальным измерениям. Результаты экспериментов и теоретического анализа показывают, что основными источниками ошибки являются случайные вариации плотности детектируемого излучения, связанные со случайными изменениями положения и распределения плотности входящего излучения, что может быть теоретическим обоснованием построения методики оптических измерений с использованием интегрирующей сферы.

 

Analysis on the errors of integrating sphere for the transmittance of nonplanar optical components

© 2018    Chengzhi Su, Xiang Liu, Jian Zhang

Changchun University of Science and Technology, Changchun, China

E-mail: zhangjiancust@126.com

Submitted 11.04.2016

In optical field, it is very necessary that using integrating sphere to measure the intensity of the incident beam. In the actual measurement, however, there exists an illogical situation with the perfect integrating sphere as an optical reflecting diffuser that the measured values of the illumination are different. In order to explain this situation, the model of the relationship between the incident beam geometry and the output illumination of integrating sphere was developed and a simulation experiment was conducted. The simulation error of the transmittance, with a 300mm diameter and 3% core-opening ratio, could reach 0.5% when the changes of incident beam geometry. The experimental results and analysis show that the random change of escaping ratio of the luminous flux caused by the random position and distribution of spot, which is the main source of the illogical situation. It provides theoretical guidance to the integrating sphere based on optical measurement.

Keywords: integrating sphere, optical measurement, beam geometry, spot distribution.

OCIS code: 120.3150

 

References

1.         Jitendra Kumar Pandey, Gopal R. Laser-induced chlorophyll fluorescence and reflectance spectroscopy of cadmium treated Triticum aestivum L. plants // J. Spectroscopy. 2011. V. 26. № 2. P. 129–139.

2.         Monem S., Singh A., Karsten A.E., Amin R., Harith M.A. Study of the optical properties of solid tissue phantoms using single and double integrating sphere systems // Appl. Phys. B. 2015. V. 121. № 2. P. 265–274.

3.         Aduev B.P., Nurmukhametov D.R., Belokurov G.M., Zvekov A.A., Nikitin A.P., Liskov I.Y., Kalenskii A.V. Integrating sphere study of the optical properties of aluminum nanoparticles in tetranitropentaerytrite // Technical Physics. 2014. V. 59. № 9. P. 1387–1392.

4.        Assadi H., Karshafian R., Douplik A. Optical scattering properties of intralipid phantom in presence of encapsulated microbubbles // Internat. J. Photoenergy. 2014. № 1. P. 1–9.

5.         Compton J.A., Clarke F.J.J. Correction methods for integrating-sphere measurement of hemispherical reflectance // Color Research & Application. 2007. V. 11. № 4. P. 253–262.

6.        Jacquez J.A., Kuppenheim H.F. Theory of integrating sphere // JOSA. 1955. V. 45. № 6. P. 460–470.

7.         Tardy H.L. Matrix method for integrating-sphere calculation // JOSA. A. 1991. V. 8. № 9. P. 1411–1418.

8.        Lin F., Li T., Yin D., Lai L., Xia M. Research on effects of baffle position in an integrating sphere on the luminous flux measurement // Eighth Internat. Symp. Advanced Optical Manufacturing & Testing Technology. 2016.

9.        Liu B., Yuan Y., Yu Z.Y., Huang X., Tan H.P. Numerical investigation of measurement error of the integrating sphere based on the Monte-Carlo method // Infrared Phys. & Technol. 2016. V. 79. P. 121–127.

10.       Davies J.M., Zagieboylo W. An integrating sphere system for measuring average reflectance and transmittance // Appl. Opt. 1965. V. 4. № 2. P. 167–174.

11.       Goebel D.G. Generalized integrating-sphere theory // Appl. Opt. 1967. V. 6. № 1. P. 125.

12.       Chen Y., Liou K.N. A Monte-Carlo method for 3D thermal infrared radiative transfer // Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2006. V. 101. № 1. P. 166–178.

13.       Huai Chun Zhou, Dong Lin Chen, Qiang Cheng. A new way to calculate radiative intensity and solve radiative transfer equation through using the Monte-Carlo method // Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2004. V. 83. № 3–4. P. 459–481.

14.       Edwards D.K., Gier J.T., Nelson K.E., Roddick R.D. Integrating sphere for imperfectly diffuse samples // JOSA. 1961. V. 51. № 11. P. 1279–1288.

15.       Crowher B.G. Computer modeling of integrating spheres // Appl. Opt. 1996. V. 35. № 30. P. 5880.

16.       Hanssen L.M. Effects of non-Lambertian surfaces on integrating sphere measurements // Appl. Opt. 1996. V. 35. № 19. P. 3597–3606.

17.       Wang J., Wang Y. A new application of integrating sphere // Proc. SPIE. The International Society. 2000. P. 4221.

 

 

Полный текст