光學(xué)：光學(xué)(optics)，是研究光（電磁波）的行為和性質(zhì)，以及光和物質(zhì)相互作用的物理學(xué)科。傳統(tǒng)的光學(xué)只研究可見(jiàn)光，現(xiàn)代光學(xué)已擴(kuò)展到對(duì)全波段電磁波的研究。光是一種電磁波，在物理學(xué)中，電磁波由電動(dòng)力學(xué)中的麥克斯韋方程組描述；同時(shí)，光具有波粒二象性，需要用量子力學(xué)表達(dá)。學(xué)科發(fā)現(xiàn)：光學(xué)的起源在西方很早就有光學(xué)知識(shí)的記載，歐幾里得(Euclid，公元前約330～260)的<反射光學(xué)>(Catoptrica)研究了光的反射；阿拉伯學(xué)者阿勒·哈增(AI-Hazen，965～1038)寫(xiě)過(guò)一部<光學(xué)全書(shū)>，討論了許多光學(xué)的現(xiàn)象。積分球測(cè)量系統(tǒng)通常包括球體、探測(cè)器、電源和數(shù)據(jù)分析軟件。積分球廠商

積分球在分光色差儀中的作用：在分光色差儀中，積分球的作用非常重要。首先，它可以消除光源本身原因造成的出射光線不均勻或者帶有偏振方向。由于積分球的內(nèi)部具有很多顆粒，因此可以將各個(gè)波長(zhǎng)的光分開(kāi)。其次，積分球可以確保待測(cè)光源射入分光測(cè)色儀的角度相同。在更高級(jí)的分光色差儀中，積分球與分光器搭配使用，將積分球輸出的孔銜接與分光器的入射光柵前，以確保待測(cè)光源射入分光測(cè)色儀的角度相同，使測(cè)里精度再現(xiàn)性大幅提高。Spectra-UT 超可調(diào)光譜太陽(yáng)光模擬器廠商在積分球內(nèi)部，任何位置的照度都幾乎相同，這是其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)之一。

歷史發(fā)展：光學(xué)是一門有悠久歷史的學(xué)科，它的發(fā)展史可追溯到2000多年前。人類對(duì)光的研究，較初主要是試圖回答“人怎么能看見(jiàn)周圍的物體？”之類問(wèn)題。約在公元前400多年(先秦時(shí)代)，中國(guó)的《墨經(jīng)》中記錄了世界上較早的光學(xué)知識(shí)。它有八條關(guān)于光學(xué)的記載，敘述影的定義和生成，光的直線傳播性和小孔成像，并且以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奈淖钟懻摿嗽谄矫骁R、凹球面鏡和凸球面鏡中物和像的關(guān)系。使用直流電源時(shí)，應(yīng)確保穩(wěn)流模式下電流和電壓的穩(wěn)定調(diào)節(jié)。由于直流電源自帶的電壓表和電流表可能未經(jīng)計(jì)量，因此需要外接功率計(jì)來(lái)監(jiān)控電參數(shù)的準(zhǔn)確性。若查驗(yàn)結(jié)果顯示光通量在設(shè)備聲明的不確定度范圍內(nèi)，則設(shè)備可判定為合格并直接投入使用；否則，需進(jìn)行定標(biāo)校準(zhǔn)。

測(cè)量方法：不同于分布光度計(jì)的測(cè)量方式，積分球采用了相對(duì)比較法。在實(shí)際測(cè)量中，所得到的數(shù)據(jù)是通過(guò)與標(biāo)準(zhǔn)燈的比較計(jì)算而來(lái)的。因此，在進(jìn)行實(shí)際測(cè)量之前，通常需要先用標(biāo)準(zhǔn)燈進(jìn)行定標(biāo)。定標(biāo)的過(guò)程，實(shí)質(zhì)上是用已知精確值的燈具來(lái)幫助設(shè)備建立標(biāo)準(zhǔn)，以便后續(xù)與實(shí)際測(cè)量值進(jìn)行對(duì)比。值得注意的是，即便是經(jīng)過(guò)定標(biāo)的設(shè)備，在使用不同的標(biāo)準(zhǔn)燈進(jìn)行查驗(yàn)時(shí)，所得出的特性值仍可能存在誤差。這些誤差大致可分為兩種類型：一種是固定數(shù)值誤差，如圖所示，圖中y軸表示誤差大小，我們可以觀察到每個(gè)測(cè)試點(diǎn)所呈現(xiàn)的誤差均為10，這便是一種固定數(shù)值誤差的理想展示方式。此外，還存在另一種誤差類型——百分比誤差。這種誤差以X±2%的形式表示，其數(shù)學(xué)含義可以簡(jiǎn)化為y=ax+b的直線方程。在理解上，我們可以將其視為一個(gè)變化量與固定值的比例關(guān)系，從而更直觀地反映測(cè)量結(jié)果的偏差。通過(guò)使用1、2、3、4這四個(gè)標(biāo)燈對(duì)已定標(biāo)的設(shè)備進(jìn)行檢驗(yàn)，我們可以大致描繪出誤差的變化趨勢(shì)。這意味著在1至4標(biāo)燈的光通量范圍內(nèi)，我們能夠有效地控制誤差的范圍。積分球測(cè)試法避免了直接測(cè)量光源時(shí)可能出現(xiàn)的角度依賴性問(wèn)題。

影響空間均勻性的關(guān)鍵因素及優(yōu)化：理想情況下的均勻性近乎完美，但實(shí)際應(yīng)用中會(huì)受到多種因素干擾：端口開(kāi)孔：較小化總面積： 所有端口面積總和應(yīng)盡可能小（通常要求 < 5% 球體內(nèi)表面積）。這是較重要的設(shè)計(jì)原則。優(yōu)化端口位置： 避免端口直對(duì)（如光源口不直對(duì)探測(cè)口或樣品口），利用擋板阻擋直接光路。端口內(nèi)壁處理： 端口內(nèi)壁應(yīng)延伸一定深度并涂覆與主球相同的涂層，使其也具備朗伯反射特性，減少“黑洞”效應(yīng)。問(wèn)題： 端口（光源口、樣品口、探測(cè)口、觀察口、擋板支撐口等）破壞了球壁的連續(xù)性和反射特性，是吸收光的“黑洞”，也是光可能直接逸出的地方。積分球可用于測(cè)量紫外（UV）和紅外（IR）光源，但需特殊涂層適配。Helios標(biāo)準(zhǔn)光源模擬器

積分球普遍應(yīng)用于汽車照明、顯示屏背光、投影儀等產(chǎn)品的光學(xué)性能測(cè)試。積分球廠商

相關(guān)定義詳解：（1）背景信號(hào)：在無(wú)信號(hào)輸入時(shí)，系統(tǒng)中仍會(huì)輸出的雜波信號(hào)。例如，在積分球中，當(dāng)光源未點(diǎn)亮且球體密封時(shí)，理論上光通量應(yīng)讀為0，但實(shí)際上仍能檢測(cè)到微小信號(hào)，這些信號(hào)即可視為背景信號(hào)。（2）偵測(cè)極限：設(shè)備或測(cè)量方法所能檢測(cè)到的較小極限。為避免背景信號(hào)干擾，使用設(shè)備前通常需校零，即濾除背景信號(hào)。換句話說(shuō)，所有低于背景信號(hào)的信號(hào)都將被濾除，因此背景信號(hào)可視為該設(shè)備的偵測(cè)極限。（3）標(biāo)準(zhǔn)燈：在光學(xué)輻射計(jì)量中，標(biāo)準(zhǔn)燈用于復(fù)制和保持光度、輻射度量單位及量值傳遞。它們是經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)的燈具，能在特定電流或電壓條件下發(fā)出固定光通量，是光學(xué)輻射計(jì)量中的關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)量具。積分球廠商