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01 Sep, 2022 40 Gesehen Autor: Saeed, Hamza

Wie nutzen Ulbrichtkugeln Strahlung für genaue Messungen?

Kugeldurchmesser
Kostengünstigere Kugeln mit kleinerem Durchmesser müssen kleinere Nutzöffnungen und einen außergewöhnlich hohen Durchsatz haben. Tatsächlich kann der Durchsatz je nach Lichtquelle so groß sein, dass Filter oder Glasfaserkabel erforderlich sind, um eine Sättigung des Detektors zu verhindern. Auf der anderen Seite ist der Portanteil der kleineren Kugeln erstaunlich hoch.

Ulbrichtkugeln

Hochpräzises Spektroradiometer Ulbrichtkugelsystem 

Klein Kugeln integrieren wird daher Messdaten erzeugen, die weniger genau sind als Daten, die von derselben Anwendung mit einer großen Kugel erzeugt werden. Der größere integrierende Kugel hat einen geringeren Durchsatz und eine höhere optische Dämpfung als die kleineren Kugeln, was zu einem höheren Signal-Rausch-Verhältnis führt. Obwohl diese Kugeln flexibler sind, kosten sie auch mehr in der Herstellung.

Material der Kugelkomponente
Eine elektrochemisch plattierte diffuse goldmetallische Beschichtung mit starkem Reflexionsvermögen in den nahen Infrarot- und Infrarot-Wellenlängenbändern zwischen 0.7 m und 20 m ist als diffuse Goldbeschichtung bekannt. Der Aufbau der Goldkugeln ähnelt dem der Bariumsulfatkugeln, mit der Ausnahme, dass die Portrahmen und die äußere Planfläche ebenfalls vergoldet sind. Die Verwendung eines Gold-GPS ist für Infrarotlaseranwendungen vorteilhaft. Diffuses Gold behält sein Reflexionsvermögen bei Temperaturen weit über 100 Grad Celsius, während eine Bariumsulfatbeschichtung es bei hohen Temperaturen verlieren kann.

Leistungsmessung mit kollimiertem Laserstrahl
Es ist einfach, die gesamte kollimierte Laserstrahlleistung zu messen, unabhängig von Polarisation oder Strahlausrichtung. Der Strahl wird über den 180-Grad-Port in die Kugel eingelassen und bildet den Hotspot am 0-Grad-Port. Die Blende verhindert, dass direkte Strahlung vom Hot Spot auf den Detektor trifft, wenn er an der 90-Grad-Öffnung platziert wird. Dies ermöglicht die Messung der räumlich integrierten Strahlleistung. Der Nordport kann verwendet werden, um Licht für die Wellenlängenmessung aufzunehmen.

Divergente Lichtquellenleistungsmessung
Für eine genaue Absolutwert-Lichtleistungsmessung von divergierenden Strahlen von Laserdioden, Linsen-LEDs und Linsenlampen sind eine Ulbricht-Kugel und ein kalibriertes Detektorsystem geeignet. Ihre Messwerte sind unempfindlich gegenüber Schwierigkeiten, die durch eine Überfüllung des aktiven Bereichs des Detektors verursacht werden.

Die Quelle befindet sich am 0-Grad-Port und der Detektor am 90-Grad-Port. Die Blende, die sich zwischen den Eingangs- und Detektoranschlüssen befindet, verhindert, dass der Detektor direkt auf die Emissionsöffnung des Lasers oder den unmittelbaren Beleuchtungsbereich blickt. Der Nordport kann verwendet werden, um Licht für die Wellenlängenmessung aufzunehmen.

Der beobachtete Fluss in einer Ulbrichtkugel ist immer ein kleiner Bruchteil des einfallenden Flusses. Das integrierende Kugel ist ein ideales Werkzeug zum Messen der Ausgangslichtleistung von Hochleistungslasern aufgrund der Dämpfung, die durch mehrfaches Reflektieren des Lichts verursacht wird, bevor es den Detektor erreicht.

Messung der Glasfaserleistung
Ulbrichtkugeln sind auch nützlich für die Beurteilung der Lichtwellenleiterleistung. Da die übliche optische Faserausgabe langsam divergiert, ist der erste Reflexionspunkt gegenüber der Quelle nicht extrem konzentriert. Dies führt dazu, dass die kollimierte Strahlanordnung oder die divergente Strahlkonfiguration häufig ausreichend sind. Aufgrund der erhöhten NA der Faser wird die divergierende Strahlkonfiguration bevorzugt, wenn eine Faser mit Linse verwendet wird. Es wird bevorzugt, eine kollimierte Strahlanordnung zu verwenden, wenn Sie einen Faserkollimator verwenden.

Transmissionsmessung
Durch die Verwendung von 4-Port Kugeln integrieren Um die durchgelassene Strahlung von einer Probe zu sammeln, die in der 0-Grad-Öffnung gehalten wird, kann die Durchlässigkeit gemessen werden. Nachdem die Probe bestrahlt wurde, wird sie mit einer direkten Quelle außerhalb der Kugel gemessen. Um den Detektor vor nicht integrierter Übertragung zu schützen, wird eine Blende verwendet, und eine Lichtfalle, die an der 180-Grad-Öffnung positioniert ist, kann verwendet werden, um die nicht gestreute Komponente zu eliminieren. Gesamte integrierte Streuung, Fluoreszenz, Massenstreuung und Vorwärts- und Rückwärtsstreuung können alle gemessen werden. Der Detektor wird am 90-Grad-Anschluss angebracht.

Reflexionsmessung
Um den Reflexionsgrad zu messen, wird eine Probe in die 0-Grad-Öffnung gehalten und einem einfallenden Strahl durch die 180-Grad-Öffnung ausgesetzt. Die gesamte reflektierte Strahlung wird räumlich integriert und von der Kugel unter Verwendung eines Pralldetektors gemessen. Die Verwendung des Probenhalters mit senkrechtem Einfall, der den spiegelnden Strahl aus der Eingangsöffnung zurückreflektiert, eliminiert die spiegelnde Komponente der reflektierten Strahlung.

Zur Beurteilung der „spiegelnden plus diffusen“ Reflexion kann ein Probenbehälter mit 8° Einfall verwendet werden. Indem beide gemessen und ihr Verhältnis gebildet wird, kann das Reflexionsvermögen einer Probe relativ zu einem bekannten Standard berechnet werden. Um Fehler zu vermeiden, die durch das Reflexionsvermögen der Probe verursacht werden, sollten Probe und Standard ein ähnliches Reflexionsvermögen haben. Um diese potenzielle Quelle von Messungenauigkeiten zu beseitigen, kann ein Zweistrahlsystem verwendet werden. Der Detektor wird am 90-Grad-Anschluss angebracht.

Einheitliche Lichtquellenkugel
Indem Licht von einer externen Quelle in die Kugel geleitet wird, kann eine Allzweckkugel als rudimentäre gleichmäßige Lichtquelle entworfen werden. Für den Aufbau benötigen Sie eine Beleuchtung, ein Leistungs- oder Radiometer und einen Detektor. Da der ungenutzte vierte Anschluss mit einem Anschlussstecker die Ausgangsgleichförmigkeit beeinträchtigen kann, ist eine Kugel mit drei Anschlüssen einer Kugel mit vier Anschlüssen vorzuziehen. Die Lichtquelle ist mit dem 90-Grad-Port verbunden und der Detektor ist am Nordpol befestigt.

Die gleichmäßige Beleuchtungsleistung wird durch den riesigen 0-Grad-Port bereitgestellt. Der Detektor, der mit dem Leistungsmesser oder Radiometer verbunden ist, liefert einen genauen Indikator für die Kugelbeleuchtung. Wenn der Detektor nicht gesättigt ist, ändert sich die Ausgabe linear mit dem Leistungsmesswert.

FAQs
Was ist der Zweck von Integrationskugeln?
Ulbrichtkugeln
werden verwendet, um optische, photometrische und radiometrische Messungen durchzuführen. Sie werden verwendet, um die gesamte Lichtmenge zu berechnen, die von einer Lampe in alle Richtungen abgegeben wird.

Wie reinigt man eine integrierte Kugel?
Sie müssen das Äußere des überprüfen und reinigen Kugeln integrieren; wenn das Innere der Integrationskugeln Staub enthält, spülen Sie mit einer Luftpistole; das Reinigen mit einem Lappen im Inneren ist verboten.

Lisun Instruments Limited wurde 2003 von der LISUN GROUP gegründet. Das LISUN-Qualitätssystem wurde streng nach ISO9001: 2015 zertifiziert. Als CIE-Mitgliedschaft basieren LISUN-Produkte auf CIE, IEC und anderen internationalen oder nationalen Standards. Alle Produkte haben das CE-Zertifikat bestanden und wurden vom Drittlabor authentifiziert.

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