积分球探测器制造技术

本发明专利技术公开了一种积分球探测器，包括空心球壳，以及设置在所述空心球壳上的入光孔和采样孔，其中还包括：冷却装置，所述冷却装置贴附在所述空心球壳的外侧，用于冷却所述空心球壳。本发明专利技术提供的积分球探测器适用于各种类型的光参量测量，尤其适用于大发散角、大功率的光参量测量，比如激光和其他大功率光源。由于获得的光信号是经过匀化处理后的光信号，还可以解决多发光单元光参量的准确测量问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术实施例涉及光参量测试技术，尤其涉及一种积分球探测器。
技术介绍
在光学领域，根据被测对象发光特性和结构特性不同，主要对以下几种形式的光进行光参量测量第一种是小发散角的光；第二种是大发散角、低功率的光；第三种是大发散角、高功率的光。光参量包括光的强度信息、光谱信息和波形信息等。针对第一种类型的光，可以采用光探测器进行测量，光探测器的光敏面的形状通常为平面性或圆锥形，用其可测试平行光或发散角较小的光信号，所谓光敏面是指用于感测被测光信号的表面。针对第二种类型的光，一般使用积分球测量。积分球是指内壁涂有漫反射涂层的空心球，其包括空心球壳、漫射涂层、入光孔、挡光板和采样孔，漫射涂层涂布在空心球壳的内壁上，入光孔和采样孔均为开设在空心球壳上的通孔，入光孔用于允许入 射光进入积分球，入射光经过多次漫反射在内壁表面形成均匀的反射光信号，采样孔用于允许部分均匀的反射光信号射出积分球，挡光板置于采样孔内侧，用于切断第一次反射光直接进入采样孔的光路。入射光进入积分球，经过多次漫反射后，在内壁表面得到均匀的光信号，该光信号在球壁表面任意位置单位面积上的强度和光谱特性均相同，即，积分球对入射光进行了匀化处理，所以在积分球球壳的任意位置开设相同形状和大小的采光孔得到的反射光的光信号都是相同的。现有的积分球仅适用对光功率密度低的光进行测量，其漫射涂层能够承受的光功率密度也低。针对第三种类型的光，目前还没有一种仪器可以对其进行有效的测量。
技术实现思路
本专利技术提供一种积分球探测器，用以实现大发散角、高功率光信号参量测量。本专利技术提供一种积分球探测器，包括空心球壳，以及设置在所述空心球壳上的入光孔和采样孔，其中还包括冷却装置，所述冷却装置贴附在所述空心球壳的外侧，用于冷却所述空心球壳。如上所述的积分球探测器，优选的是，所述冷却装置包括外球壳,罩设在部分或全部所述空心球壳的外侧,外球壳与空心球壳之间形成冷却通道，所述外球壳上设置有冷却剂进口和冷却剂出口，分别与所述冷却通道连通。如上所述的积分球探测器，优选的是所述冷却剂包括水或防冻液。如上所述的积分球探测器，优选的是所述冷却装置包括半导体制冷器，所述半导体制冷器贴设于部分或全部所述空心球壳的外部，用于冷却所述空心球壳。如上所述的积分球探测器，优选的是所述空心球壳由第一半球壳和第二半球壳扣合形成。如上所述的积分球探测器，优选的是所述空心球壳为内壁上涂覆有漫射涂层的空心球壳。如上所述的积分球探测器，优选的是所述漫射涂层为朗博漫射特性的涂层，均匀涂布于所述空心球壳的内壁上。如上所述的积分球探测器，优选的是，所述朗博漫射特性的涂层材料为金属粉末或非金属粉末。如上所述的积分球探测器，优选的是，所述采样孔包括光强采样孔和/或光谱采样孔；所述光强采样孔的外侧设置有光强传感器，用于探测光信号的强度信息；所述光谱采样孔通过光纤连接至光谱测量系统，以探测所述光信号的光谱信息。如上所述的积分球探测器，优选的是所述光强传感器包括光电型传感器，热电型传感器或热释型传感器。如上所述的积分球探测器，优选的是所述空心球壳的材料为具有导热性的材料。如上所述的积分球探测器，优选的是所述导热性材料包括金属材料或非金属材料。本专利技术提供的积分球探测器，具有积分球，可以接收任意发散角的光；还具有冷却装置，可以在积分球探测器的使用过程中，随时带走积分球产生的热量，从而满足不同功率光的测量要求。本专利技术提供的积分球探测器适用于测量各种类型的光参量测量，尤其适用于测量大发散角、大功率光参量测量，比如激光和其他大功率光源。由于获得的采样光信号是经过匀化处理后的光信号，还可以解决多发光单元光参量的准确测量问题。附图说明图I为本专利技术实施例二提供的积分球探测器的示意图。图2为本专利技术实施例三提供的积分球探测器的示意图。附图标记I-空心球壳；2_入光孔；3_米样孔；4_冷却装置；5_外球壳；6_冷却通道；7-冷却剂进口 ；8-冷却剂出口 ； 9-半导体制冷器；10-光强传感器；11-第一半球壳； 12-第二半球壳；13-光强采样孔；14-光谱采样孔。具体实施例方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例一本专利技术实施例一提供一种积分球探测器，包括空心球壳，以及设置在空心球壳上的入光孔和采样孔，其中还包括冷却装置，该冷却装置贴附在空心球壳的外侧，用于冷却空心球壳。冷却装置至少可以有以下实现形式使用液体冷却、使用制冷机组冷却或使用半导体制冷器进行冷却，本专利技术对冷却形式并不加以限定。本专利技术实施例一提供的积分球探测器，具有积分球，可以接收任意发散角的光；还具有冷却装置，可以在积分球探测器的使用过程中，随时带走积分球产生的热量，从而满足不同功率光的测量要求。本专利技术实施例提供的积分球探测器适用于测量各种类型的光参量测量，尤其适用于测量大发散角、大功率的光参量测量，比如激光和其他大功率光源参量。由于获得的采样光信号是经过匀化处理后的光信号，还可以解决多发光单元光参量的准确测量问题。实施例二图I为本专利技术实施例二提供的积分球探测器的示意图，下面结合图I详细说明本专利技术实施例二。本专利技术实施例二提供一种积分球探测器，包括空心球壳1，以及设置在空心球壳上的入光孔2和采样孔3，其中还包括冷却装置4，该冷却装置4贴附在空心球壳I的外侧，用于冷却空心球壳I。 冷却装置4的优选实现方式为该冷却装置4包括外球壳5，罩设在部分或全部空心球壳I的外侧，外球壳5与空心球壳I之间形成冷却通道6,外球壳5上设置有冷却剂进口 7和冷却剂出口 8，分别与冷却通道6连通。冷却通道可以由外球壳与空心球壳之间形成的密封缝隙构成，也可以直接在外球壳上一体加工而成，图I所示的情形为前者。可以理解的是，也可以直接在空心球壳外壁上机加工形成一个或多个冷却剂通道。冷却剂包括水或防冻液。若冷却剂为水，可以使用流动的水持续通过冷却通道，以随时带走探测过程中产生的热量，使积分球探测器可用于大发散角、高功率、线光源或面光源光参数的高精度测量。在温度较低时，还可以使用防冻液，本专利技术对此不做限定。另一种可行的方式是，冷却剂充盈冷却通道后，可以将冷却剂入口和冷却剂出口密封，在探测的光功率较小，积分球产热不严重时，可以使用此种方式。冷却剂同样也可以是其他液体，比如具有防冻、防沸功能的液体等。冷却通道与空心球壳的接触面积越大，冷却效果越好，本专利技术实施例以空心球壳外侧全部形成有冷却通道为例进行的说明，实际应用中，也可以只在部分空心球壳的外侧设置冷却通道，冷却效果会稍弱。本专利技术实施例二提供的积分球探测器，采用冷却通道和通入冷却剂的方式实现积分球的冷却，冷却快，操作简单。实施例三图2为本专利技术实施例三提供的积分球探测器的示意图，下面结合图2详细说明本专利技术实施例三。实施例三与实施例二的不同之处在于冷却装置的实现方式不同。本专利技术实施例三提供一种积分球探测器，包括空心球壳1，以及设置在空心球壳I上的入光孔2和采样孔3，其中还包括冷却装置，该冷却装置贴附在空心球壳I的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种积分球探测器，包括空心球壳，以及设置在所述空心球壳上的入光孔和采样孔，其特征在于，还包括：冷却装置，所述冷却装置贴附在所述空心球壳的外侧，用于冷却所述空心球壳。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陆耀东，徐磊，位艳强，高和平，孙立明，
申请(专利权)人：北京光电技术研究所，
类型：发明
国别省市：