LS-BRDF/BTDF是萊森光學(xué)一款專門測(cè)量光學(xué)材料表面的雙向反射/透射分布函數(shù)和光學(xué)材料各向同性材料研究,該系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于航天遙感、地質(zhì)測(cè)量、精密制導(dǎo)、目標(biāo)仿真, 光學(xué)設(shè)計(jì), VR/VR/MR等領(lǐng)域。
LS-BRDF/BTD雙向反射/透射分布函數(shù)光譜測(cè)量?jī)x的測(cè)量平臺(tái)如圖所示。照明光纖探頭和接收光纖探頭分別固定在帶滑軌的懸臂梁上,測(cè)試材料樣片放置在樣品臺(tái)上,通過(guò)懸臂梁的圓周運(yùn)動(dòng)以及照明和接收光纖探頭在懸臂梁上的滑動(dòng)獲得不同的光照與觀測(cè)條件。整個(gè)過(guò)程在計(jì)算機(jī)的控制下實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集與處理。
整個(gè)測(cè)量設(shè)備包括照明系統(tǒng)、探測(cè)系統(tǒng)、測(cè)量機(jī)械系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。在測(cè)量過(guò)程中,通過(guò)接口軟件將輻射測(cè)量軟件和測(cè)量機(jī)械系統(tǒng)的控制軟件整合在一起,通過(guò)計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)的整個(gè)測(cè)量過(guò)程,使得實(shí)驗(yàn)操作起來(lái)簡(jiǎn)便、快速、省時(shí)。同時(shí),研制數(shù)據(jù)采集軟件,實(shí)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并輸出結(jié)果。
根據(jù)雙向反射/透射分布函數(shù)的定義,BRDF測(cè)量方法是分別測(cè)出入射光譜輻照度和反射/透射光譜輻亮度,兩者之比即為BRDF/BTDF。
原理圖
主要技術(shù)特點(diǎn)
● 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)支架采用鋁合金型材搭建,外表美觀,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
● 光源及探測(cè)器支架采用弧形導(dǎo)軌,探測(cè)器以導(dǎo)軌做導(dǎo)向?qū)崿F(xiàn)角度范圍的測(cè)量;探頭部分光纖連接,光纖有小彎折半徑要求,所以要求光纖在弧形導(dǎo)軌上并隨弧形導(dǎo)軌一起移動(dòng)。
● 三個(gè)獨(dú)立的嵌套導(dǎo)軌系統(tǒng)滿足各個(gè)探測(cè)器和光源能獨(dú)自做旋轉(zhuǎn)調(diào)整,光源調(diào)整軌道安裝在300mm直徑轉(zhuǎn)臺(tái)上,可沿Z軸做水平轉(zhuǎn)動(dòng),滿足各方向精確角度的檢測(cè)需求,二個(gè)獨(dú)立導(dǎo)軌系統(tǒng)交于同一圓心(旋臺(tái)中心),位于轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)軸線上,同軸*.5-1mm。
● 樣品臺(tái)跟隨旋轉(zhuǎn)臺(tái)一起轉(zhuǎn)動(dòng),以實(shí)現(xiàn)探測(cè)方位角相對(duì)于樣品能360度調(diào)整,而照明方位角相對(duì)于樣品固定。
● 電腦軟件操作控制系統(tǒng)電機(jī)移動(dòng)(在一臺(tái)電腦上的一個(gè)軟件中,調(diào)節(jié)方便),實(shí)現(xiàn)精確的點(diǎn)位控制,小角度分辨率0.5°,角度調(diào)節(jié)速度可控。
主要技術(shù)指標(biāo)
測(cè)量光譜參數(shù) | 光譜范圍 | 可見(jiàn)光近紅外: 400-1100nm /400-1700nm/400-2500nm |
光譜分辨率 | 可見(jiàn)光通道分辨率為1nm,近紅外通道的分辨率為10nm | |
照明光源 調(diào)整 | 照明范圍 | 自動(dòng)調(diào)整:天頂角:θ=[0°;85°]; 方位角相對(duì)于樣品固定。 |
角解析度 | 天頂角0.5° | |
定位精度 | 天頂角±0.5° | |
光源光譜范圍 | λ=350-2500nm | |
光譜解析度 | 寬光譜輸出, 可配置濾光片調(diào)節(jié)輸出 | |
照明光源型號(hào) | 150W鹵素?zé)?/span>(Halogen) | |
物體上被照明區(qū)域的大小 | 自動(dòng)調(diào)整, 10 mm直徑 | |
反射觀測(cè) 調(diào)整 | 觀測(cè)范圍 | 自動(dòng)調(diào)整: 天頂角:θ=[0°;90°](90°附近有10°左右觀測(cè)死角); 方位角:ψ=[0°;360°]。 |
角解析度 | 0.5° | |
定位精度 | ±0.5° | |
透射觀測(cè) 調(diào)整 | 觀測(cè)范圍 | 自動(dòng)調(diào)整: 天頂角:θ=[0°;30°]; 方位角:ψ=[0°;360°]。 |
角解析度 | 0.5° | |
定位精度 | ±0.5° | |
探測(cè)器及 光譜儀 | 光譜儀 | 380-1100nm/380-1700nm/380-2500nm |
光譜儀附件 | 見(jiàn)附表 | |
探測(cè)器光譜范圍 | λ=200-2500nm | |
光譜解析度 | 1nm@400-1100nm;6nm@1000-1700nm 10nm@1000-2500nm | |
雜散光 | ≤1% |