大家好，这里来给大家介绍一下积分球（光度球）的工作原理，欢迎大家指正。积分球，顾名思义，产品为球形结构，直径从20厘米到3米左右不等，主要用于测量待测光源的光谱范围与其他光学性质等，产品主要分为内置光源积分球和外置光源积分球。积分球之所以被普遍应用于实验光学领域，主要原因是被测光源由于强度过大，光电探测装置无法承载光源的直接照射，需要使光强弱化后才能进行测量，所以积分球应运而生。积分球内壁理论上需要无限接近于理想球面，内壁涂有漫反射材料，确保光源在积分球内部进行充分的漫反射，消耗光强度的同时，不影响其他光学性质。积分球内部的涂层材料对光线的反射率有明显影响。弱光均匀光源作用
积分球的基本工作原理：光线由输入孔入射后，在积分球内部被均匀地反射及漫射，并在球面上形成均匀的光强分布，输出孔所得到的光线为非常均匀的漫射光束。而且入射光的入射角度、空间分布、以及极性都不会对输出的光束强度和均匀度造成影响。同时因为光线经过积分球内部的均匀分布后才射出，因此积分球也可当作一个光强衰减器，输出强度与输入强度比大约为：光输出孔面积/积分球内部的表面积。对于积分球内壁上的辐亮度必须考虑多次反射与开口处通量损失。若以传播距离不同偏轴半径光强度与同距离时轴心点所接收的光强度的比值表示纵坐标，以光积分球出口的垂直距离为横坐标。可以看出积分球出射的光斑随着距离的增加而均匀，首先是偏轴半径的光强与中心光强相差的增大，然后随着距离越来越大，光斑又趋于均匀。VIS-NIR光谱Helios标准光源多光谱积分球，跨越学科界限，将数学、物理、工程等领域紧密相连，推动着人类文明的进步。
测量与光束空间性质无关的光功率的积分球。常用的积分球结构测色仪有 d/8结构和 d/0结构。d/8结构色度仪有两种测量模式 SCI和 SCE;(详见此处)，利用 SCI进行颜色测量可以有效地消除物体表面纹理对颜色测量的影响，从而获得物体的真实色彩特征。除了测量的目的，积分球还可以均匀照射一个装置。这在测试数字成像装置时非常重要（例如CCD阵列）。理想情况下，在积分球内表面的涂层在需要的波长范围内都具有很高的反射率，并且反射为漫反射。如果积分球和小端口处的光学损耗很小，多次反射会导致在积分球内部具有很高的光强，从而具有很高的光学效率，即使积分球比光源和探测器的尺寸都大。
积分球球体倍增因子对表面反射率极为敏感。选择漫反射涂层或材料会对给定设计的辐射度产生很大影响（如图3所示）。所示的两种涂层都具有高反射率，在350至1350 nm范围内的反射率超过95%。因此，对于相同的积分球，人们可能预期不会有明显的辐射度增加。然而，辐射度的相对增加大于反射率的相对增加，其系数等于球体倍增因子。虽然其中一种涂层在一定波长范围内比另一种提供2%到15%的反射率增加，但相同的积分球设计将导致辐射度增加40%至240%。较大的增加发生在1400纳米以上的近红外光谱区域。积分球结构简单，但其在光学测量中的作用却不可小觑。
积分球是一个内壁涂有白色漫反射材料的空腔球体，又称光度球，光通球等。球内壁上涂以理想的漫反射材料，也就是漫反射系数接近于1的材料。常用的材料是PTFE或硫酸钡，将它和胶质粘合剂混合均匀后，喷涂在内壁上。光线由输入孔入射后，光线在此球内部被均匀的反射及漫射，因此输出孔所得到的光线为相当均匀的漫射光束。而且入射光的入射角度、空间分布、及极化皆不会对输出的光束强度及均匀度造成影响。也因为光线经过积分球内部的积分后才射出，因此积分球亦可当作一光强度衰减器。其输出强度与输入强度比约为：光输出孔的面积/积分球内部的表面积。利用积分球，可以求解球体表面的光照强度分布，为照明设计提供依据。A光源辐射定标焦平面阵列
积分球内光源的均匀性对于实验结果至关重要。弱光均匀光源作用
积分球尺寸的选择：积分球也可根据积分球尺寸大小和内部涂层进行分类。积分球内径尺寸1mm-3m可选，积分球的大小取决于实际应用需求。例如小的积分球可以很好的集成到其他设备中。在快脉冲激光功率测量的情况下，使用小型积分球和探测器确实可以确保检测上升时间不会受到不利影响。这是因为小型积分球的内部表面通常由高反射材料制成，能够将入射光有效地散射和反射，从而提高了光的收集效率。对于非常大的多向光源，如高压钠灯或长荧光灯管，由于这些光源的尺寸较大，可能需要直径大于1米的积分球来安装并将灯置于球体内。这样做的好处是可以更好地适应这些大光源，并减少因光源尺寸过大而对测量结果产生的影响。弱光均匀光源作用
