DOI: 10.17586/1023-5086-2018-85-01-52-58

Анализ ошибок интегрирующей сферы в измерениях пропускания неплоских оптических компонентов

Полный текст на elibrary.ru

Публикация в Journal of Optical Technology

Ссылка для цитирования:

Chengzhi Su, Xiang Liu, Jian Zhang Analysis on the errors of integrating sphere for the transmittance of nonplanar optical components (Анализ ошибок интегрирующей сферы в измерениях пропускания неплоских оптических компонентов) [на англ. яз.] // Оптический журнал. 2018. Т. 85. № 1. С. 52–58. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2018-85-01-52-58

Chengzhi Su, Xiang Liu, Jian Zhang Analysis on the errors of integrating sphere for the transmittance of nonplanar optical components (Анализ ошибок интегрирующей сферы в измерениях пропускания неплоских оптических компонентов) [in English] // Opticheskii Zhurnal. 2018. V. 85. № 1. P. 52–58. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2018-85-01-52-58

Ссылка на англоязычную версию:

Chengzhi Su, Xiang Liu, and Jian Zhang, "Analysis of the errors of the integrating sphere for the transmittance of nonplanar optical components," Journal of Optical Technology. 85(1), 42-47 (2018). https://doi.org/10.1364/JOT.85.000042

Аннотация:

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.

Ключевые слова:

интегрирующая сфера, оптические измерения, геометрия пучка, распределение плотности входящего излучения

Коды OCIS: 120.3150

Список источников:

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.