專利名稱：一種積分球光收集器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及光學(xué)裝置，尤其涉及一種對入射光入射角度不敏感的、高精度的用于光探測器的積分球光收集器。
背景技術(shù)：
在目前的光信號測量領(lǐng)域，為了實現(xiàn)光信號的精確測量，測量裝置對入射光的入射角度有嚴(yán)格要求，當(dāng)入射光偏離標(biāo)準(zhǔn)入射角度時，會導(dǎo)致不可忽略的測量偏差。
現(xiàn)有的光信號測量裝置分兩類，直接入射和間接入射。直接入射就是被探測光直接入射到探測器上探測，優(yōu)點是信噪比高，缺點是入
射光角度一旦出現(xiàn)小角度偏移，會導(dǎo)致結(jié)果出現(xiàn)較大偏差；間接入射就是被探測光先入射到某個光學(xué)裝置(例如積分球，透鏡組)，經(jīng)過該裝置處理后再入射到探測器上，會使得探測結(jié)果與入射光線角度依賴有所減輕，但該方法會導(dǎo)致信噪比偏低，且探測結(jié)果與入射光線角度還是存在一定程度的依賴性。
積分球用于收集入射光通量。積分球的基本原理是光通過入射孔進入積分球，經(jīng)過多次反射后非常均勻地散射在積分球內(nèi)部。如圖i所示為現(xiàn)有的積分球光收集器結(jié)構(gòu)圖，該積分球光收集器包括球形內(nèi)
壁6，在球形內(nèi)壁6的中心處具有開孔，該開孔作為入射孔，探測器4設(shè)置在球形內(nèi)壁上且于開孔的方向垂直，探測器4兩側(cè)設(shè)置有擋板3，該結(jié)構(gòu)避免了入射孔的光直接進入探測器4，但是該裝置的缺點在于隨著入射光線角度的變化，其探測器端信號會有明顯的變化。

實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種用于光探測器的積分球光收集器，使得探測器上光信號的測量結(jié)果與入射光角度的關(guān)系很小，比常規(guī)的采用積分球方式探測光信號，對角度的獨立性有了很大的提高。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型釆用如下技術(shù)方案一種積分球光收集器，包括具有球形內(nèi)壁的中空積分球球體，所
述球形內(nèi)壁的非中心處具有開孔，所述開孔與中空導(dǎo)光管連接，在球
形內(nèi)壁上且位于中空導(dǎo)光管正下方處安裝有探測器，所述探測器兩側(cè)
裝有擋板在所述球形內(nèi)壁上。
其中，所述中空導(dǎo)光管的長度大于或等于球形內(nèi)壁的最大直徑。其中，所述球形內(nèi)壁、中空導(dǎo)光管內(nèi)壁和擋板均采用相同工藝噴
涂有聚四氟乙烯材料，保證它們的光學(xué)屬性一致。
將本實用新型的積分球光收集器用于光探測機構(gòu)，具有以下有益
效果在同等入射光通量的條件下，即使入射光角度有所變化，測量
得到的信號水平不受影響。

圖i為現(xiàn)有技術(shù)中積分球光收集器的結(jié)構(gòu)圖2為本實用新型積分球光收集器的結(jié)構(gòu)圖。圖中1、積分球球體；2、中空導(dǎo)光板；3、檔板；4、探測器；5、入射光光線；6、球形內(nèi)壁。
具體實施方式
本實用新型提出的用于光探測器的積分球光收集器，結(jié)合附圖和實施例說明如下。
實用新型釆取間接入射的測量方法，提出了一種新型的光勻化器結(jié)構(gòu)_積分球光收集器，使得光信號的探測結(jié)果在 一定角度范圍內(nèi)獨立與入射光的角度。
如圖2所示為實用新型積分球光收集器的結(jié)構(gòu)圖，該光收集器包括具有球形內(nèi)壁6的中空積分球球體l，球形內(nèi)壁6為近似漫反射內(nèi)壁，球形內(nèi)壁6的非中心處具有開孔，開孔與中空導(dǎo)光管2連接，在球形內(nèi)壁6上且位于中空導(dǎo)光管2正下方處安裝有探測器4，探測器4兩側(cè)裝有
4擋板3在球形內(nèi)壁6上，擋板3的作用是避免光從側(cè)面入射到探測器4表面。惻面光一般不是漫反射光，這部分光隨角度的影響大。中空導(dǎo)光管2的長度大于或等于球形內(nèi)壁6的最大直徑，中空導(dǎo)光管2的長度越長，泄漏的光越少。球形內(nèi)壁6、中空導(dǎo)光管2內(nèi)壁和擋板3均釆用相同工藝噴涂有高反射率聚四氟乙烯材料，保證它們的光學(xué)屬性一致。
將本新型用于光探測器時，入射光5通過中空導(dǎo)光管2入射到積分球球體l的內(nèi)部，入射光5在球形內(nèi)壁6上多次反射后到達探測器4。球形內(nèi)壁6上噴涂的聚四氟乙烯雖然能使入射光線有較好的漫射作用，但相對于理論上的理想漫射還是有一定區(qū)別，在其鏡面反射部分依然會存在明顯的反射峰，這些反射峰與入射光的角度密切相關(guān)。該部分的鏡面反射經(jīng)過球形內(nèi)壁6的反射次數(shù)越多影響越弱，而后積分球球體l的內(nèi)部即為均勻的漫射光線。因此，入射光5到達探測器4需要走過的鏡面反射次數(shù)越多則效果越好。本實施例中將探測器4安裝在球形內(nèi)壁6上且位于中空導(dǎo)光管2的正下方位置處，這樣的空間位置安排有效增加了鏡面反射次數(shù)，提高了勻化效果，從而降低了對入射角度的依賴。
本實施例中在探測器4兩側(cè)安裝擋板3可以有效的避免鏡面反射光直接進入探測器4，提高勻化效果。
由積分球理論可知，在其它條件一定的情況下，積分球開口面積越小，探測器上收集到的信號的強度越強。上述中空導(dǎo)光管2就是用于降低積分球的等效開口面積。入射光5通過中空導(dǎo)光管向外泄露時，入射光5會在中空導(dǎo)光管2管壁上再次漫射，其中有一定比例的光會再次入射回積分球球體l的內(nèi)部，從而提高了積分球內(nèi)的總體光能量水平，進而比普通積分球結(jié)構(gòu)提高了信噪比。
以上實施方式僅用于說明本實用新型，而并非對本實用新型的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本實用新型的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本實用新型的范疇，本實用新型的專利保護范圍應(yīng)由權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求1、一種積分球光收集器，包括具有球形內(nèi)壁(6)的中空積分球球體(1)，其特征在于，所述球形內(nèi)壁(6)的非中心處具有開孔，所述開孔與中空導(dǎo)光管(2)連接，在球形內(nèi)壁(6)上且位于中空導(dǎo)光管(2)正下方處安裝有探測器(4)，所述探測器(4)兩側(cè)裝有擋板(3)在所述球形內(nèi)壁(6)上。
2、 如權(quán)利要求1所述的積分球光收集器，其特征在于，所述中空導(dǎo)光管(2)的長度大于或等于球形內(nèi)壁(6)的最大直徑。
3、 如權(quán)利要求1所述的積分球光收集器，其特征在于，所述球形內(nèi)壁(6)、中空導(dǎo)光管(2)內(nèi)壁和擋板(3)均采用相同工藝噴涂有聚四氟乙烯材料。
專利摘要本實用新型涉及一種積分球光收集器，包括中空的球形內(nèi)壁，所述球形內(nèi)壁的非中心處具有開孔，所述開孔與中空導(dǎo)光管連接，在球形內(nèi)壁上且位于中空導(dǎo)光管正下方安裝有探測器，所述探測器兩側(cè)裝有擋板在所述球形內(nèi)壁上。將本實用新型用于光探測器時，在同等入射光通量的條件下，即使入射光角度有所變化，測量得到的信號水平不受影響。
文檔編號G01J1/06GK201311324SQ20082012374
公開日2009年9月16日 申請日期2008年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月18日
發(fā)明者馮國進, 煜 王, 鄭春弟 申請人:中國計量科學(xué)研究院