
积分球光源被公认为理想的匀光源,具有良好的面发光均匀性和朗伯特性,至今仍是国内外广泛采用的实验室辐射定标与测试光源。大口径积分球能够提供多档辐亮度,且能充满遥感器的有效通光孔径与视场,支撑端对端的绝对与相对辐射定标。然而,随着空间光学载荷有效通光口径的增大,所需的积分球直径与口径也需同步增大,以实现端对端、充满孔径和充满视场的全光路定标。
但积分球内置光源的功率随内径增大呈几何级数增长,这会显著增加系统功耗,进而影响待定标遥感器周围环境的温度场分布。热量的瞬态与稳态分布都会对光学系统成像质量与辐射定标精度产生直接影响。因此,单靠常规大直径、大开口的积分球难以满足未来需求,需要探索可替代的大口径定标光源以实现超大口径载荷的实验室辐射定标。
近距离小面源法(Jones法)将标定光源置于待标定仪器入瞳附近,且光源尺寸明显小于入瞳口径。为在探测器上获得均匀照度,标定光源应位于阴影线区域。该方法与面光源在探测器接收的均匀且等效照度分布方面具有同等意义。
积分球内置光源将电功率转化为光功率与热功率,大部分热量积聚在球体内部,最终通过球口散出至环境中。内部热量过高会影响球体涂层的稳定性和光谱反射率,同时也会缩短光源使用寿命,因此需要合理的热设计以尽快将热量导出。
环形冷却管路可通过两层球壳内配置水管或在球壳内部加工出环形通道来实现VSport。相较于两层球壳之间的盘水管,环形管路能增大热接触面积,从而提升散热效果。热仿真分析可对高亮度均匀光源的水冷系统进行预测,在一定程度上指导热设计,缩短设计周期并降低研制成本。
景颐光电的均匀光源积分球体具有非均匀光源进光口与均匀光源出光口,支架在球体两侧。出光口位于前半球的中部,进光口围绕出光口设计。进光口与出光口的尺寸可定制,亮度与色温也可调,适配不同光源分布设计,亮度均匀性可达到90%至99%。此外,系统在实际应用中还可根据定标需求进行定制化方案设计。
