[发明专利]积分球探测器

说明书

技术领域

本发明实施例涉及光参量测试技术，尤其涉及一种积分球探测器。

背景技术

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。

发明内容

本发明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。

本发明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。

本发明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。本发明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1为本发明实施例二提供的积分球探测器的示意图。

图2为本发明实施例三提供的积分球探测器的示意图。

附图标记：

1-空心球壳；          2-入光孔；         3-采样孔；

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；