RESOURCES
選擇合適的光源，首先要確定使用的波長范圍。卓立漢光可以提供氘燈，溴鎢燈、氙燈及紅外光源等多種光源，各種光源涵蓋的波長范圍如圖所示：
在選擇光源之前，幾個問題您必須首先確定
我需要的波長范圍是多少？如果您知道這個問題的答案, 您通常可以縮小選擇范圍。
1）光譜范圍
選擇光源時，特別是在光譜應(yīng)用中，光譜范圍是第一考慮因素。同時，需要特別注意的是，要選擇的光源，盡可能要在需要的光譜范圍內(nèi)具有更高的光輸出效率，在不需要的光譜范圍內(nèi)具有更低的光輸出效率，因為不需要的那部分光譜會引起雜散光的問題。
另外，如果是做透射、反射/ 吸收光譜，需要特別注意的是， 必須選擇在測量范圍內(nèi)光譜曲線平滑的光譜。比如，在做800- 1100nm 光譜范圍內(nèi)的反射光譜時，單就光譜范圍而言，有氙燈（200-2500nm）和溴鎢燈（300-2500nm）符合要求，但從實際測量角度來看，由于氙燈在這個范圍內(nèi)具有較多的尖銳的光譜峰，會造成測量的不準(zhǔn)確，因而要選擇譜線平滑的溴鎢燈來進(jìn)行測量。
2)輻射功率
通常選擇光源功率時需要考慮實際使用條件下的輻射功率，這里不僅有輸出功率的因素，同時還有發(fā)光區(qū)域大小、收光效率等等方面的影響。比如，在不考慮收光效率等因素的影響條件下，比較75W 氙燈和150W 氙燈在相同的空間位置上能夠產(chǎn)生的輻射功率，75W 氙燈是150W 氙燈的2.7 倍，這是由于雖然前者的輸出功率只有后者的一半，但后者的發(fā)光區(qū)域（弧光）是前者的8.8 倍，因而在相同空間位置上的功率密度反而小。
因此在選擇光源時，不僅要考慮光源輸出功率，還要考慮其它因素。特別是光斑大小引起的輻射功率密度的影響，通常我們可以通過選擇適當(dāng)?shù)氖?光系統(tǒng)來提高光的收集效率。
光譜輻射度的單位通常是：Wm-3Sr-1nm-1， 或者Wm-2nm-1， 差異的部分實際是收光的立體角度，它與收光系統(tǒng)（如透鏡） 的相對孔徑數(shù)對應(yīng)，被稱為收光系數(shù)。
舉例：在收光系數(shù)為0.05 的150W 氙燈光源系統(tǒng)中，計算400-600nm 范圍能夠得到的光譜輻射功率。從光譜輻射度曲線中可以查到此區(qū)間光譜輻射度大約是15mWm-2nm-1，收光系數(shù)為0.05，光譜帶寬為200nm，由于使用了背反射鏡結(jié)構(gòu)提升了60% 光使用效率，所以總的輸出光輻射功率大約是15×0.05×200（1+60%）=240mW。
另外，從光譜輻射度曲線可以看出，對于同一類型的光源， 功率不同的時候，光譜輻射度差異并不大，所以，在光譜系統(tǒng)中不能單純通過提高光源的功率的方式來提高信號的強度，還需要綜合考慮光源收集效率的問題。在經(jīng)過優(yōu)化的光源收集系統(tǒng)中，往往可以采用較小功耗的光源取代高功耗的光源。
3)輸出總功率
大多數(shù)輻射區(qū)域面積較大的應(yīng)用中，輸出總功率更為重要。
發(fā)光區(qū)域尺寸和形狀
對光源發(fā)光區(qū)域的尺寸和形狀進(jìn)行選擇，是為了得到與目標(biāo)區(qū)域更匹配的光斑形狀，從而提高光源的實際使用效率。比如，長條形的光斑更適合于光譜儀的狹縫設(shè)計。
4)光源均勻性和穩(wěn)定性
對于某些光學(xué)測量，需要用到較高的空間均勻性和時間穩(wěn)定性，這時就需要進(jìn)行特殊的光學(xué)設(shè)計和電源設(shè)計。比如太陽能電池的特性測量等。
通常來說，溴鎢燈的光源穩(wěn)定性要優(yōu)于氙燈等弧光放電類型的光源。
太陽光模擬器是用來模擬太陽光的光源，具有較高的太陽光譜匹配度、空間均勻性以及時間穩(wěn)定性。標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜和穿透大氣層到達(dá)地球表面的太陽光譜如下：
根據(jù)國際相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，約1000W/m2（@AM1.5G 濾光片）的光功率密度被稱為一個太陽常數(shù)。
太陽光模擬器的不同級別對應(yīng)的光譜匹配度、時間穩(wěn)定性和光斑均勻性如下表所示（根據(jù)IEC060904-9):
5)色溫
為了表示一個熱輻射光源所發(fā)出光的光色性質(zhì)，常用到色溫度這個量，單位為K。色溫度是指在規(guī)定兩波長處具有與熱輻射光源的輻射比率相同的黑體的溫度。色溫度并非熱輻射光源本身的溫度。
由于色溫度是按規(guī)定的兩波長處的輻射比率來比較的，所以色溫度相同的熱輻射光源的連續(xù)譜也可能不相似，若規(guī)定的波長不同，色溫度也往往不同。至于非熱輻射光源，色溫度只能給出這個光源光色的大概情況，一般來說，色溫高代表藍(lán)、綠光成分多些，色溫低則表示橙、紅光的成分多些。
維恩位移定律
單色輻射出射度*大值對應(yīng)的波長λm 與色溫T 成反比：
13810146393
在線咨詢
