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專注光譜傳感和光電應用系統
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1.透反射
透射/反射光譜是材料本身的一項重要光學特性，在現今工業蓬勃發展的背景下，對材料本身特性的質量控制越來越嚴格，從而利用光譜儀進行快速準確的反射光譜/透射光譜的測量技術也開始日漸成熟。
1.1原理知識
在透過率測量時，象素n上的透過率是用當前樣品、參考和背景數據按下面方程計算出來的：
式中T-----------透過率
Sample-----------樣品透過強度值
Ref------------參考樣片透過強度
Dark-----------背景數據
透過率的百分比在數學上與反射率是一樣的，所以同樣可以用于反射實驗，反射測試中ref為參考板反射強度（如果需要測量絕對反射率值，需要在式中乘以系數C，C為參考反射板在每個波長的絕對反射率值）。
2.1應用背景
透射/反射光譜儀系統具有測量快速，準確，方便集成等優點，目前已經廣泛應用到實驗室檢測、產品在線測試等應用。目前的主要應用在：
高分子材料反射/透射測試
建筑玻璃 反射/透射測試
在線 反射/透射測試
光伏壓花玻璃 透射測試
干涉濾光片 透射測試
薄膜樣品 反射/透射測試
各種晶體、塑料、紡織品等反射測試
平板、LCD、背光板、手機/平板油墨孔等透射測量?
3.透射/反射測量及常用配置
3.1透射測量
萊森光學的透過率光譜系統進行透過率測量時，一般采用積分球測量方式。積分球具有非常好的空間反射特性，透射光經過多次反射后會變得非常均勻，測結果穩定，重復性好，同時積分球良好的光學特性，使在測試不同性質的樣品時都可以得到準確的測量結果。（此光路也可用于吸光度測試）
圖3-1 透過率光路示意圖
這種光路多用于實驗室內或工業在線測試；這種光路配置不需要接觸樣品表面，搭建方便，對樣品形狀沒有嚴格要求，測試方便快速，搭配定制光學附件可應用于高溫的產線環境，既適用于在線測試，也適用于實驗室測量；對于有些特殊測量，如以不同入射角照射樣品，測量材料透射比的變化情況，或者當測試樣品具有不同的表面特性時，如光伏壓花玻璃、平板油墨孔、OLED等光學玻璃可以定制專用角度光學鏡頭及附件以不同角度用到積分球的方式進行測試。
3.2反射測量
圖3-2 反射率光路示意圖
使用萊森光學的iSpec-TMS100-IND光譜系統反射率測量，一般采用反射積分球測量光路，反射積分球內表面是完美的漫射體，具有非常均勻的空間反射特性，反射光在內表面經過多次反射后變得十分均勻，而且光強隨之衰減；具有測量穩定，重復性好，結果準確等優點。
4.實驗
4.1實驗目的
測試余弦片在400-1100nm的透過率并繪制其透過率曲線；測試余弦片在各個角度下的照度并繪制其特性曲線。
4.2實驗儀器列表
儀器/設備名稱 | 型號&序列號 | 配置明細 |
光譜儀 | LiSpec-HS400 | 光譜范圍200-1100nm |
光纖 | IFB-UV600-1-GS IFB-IR200-1-GS | 光譜范圍350-2500nm,NA:0.22,600微米芯徑，2米長，SMA接口，工程硅膠封裝 |
透射積分球 | iSphere-S1-TMS | 一吋大小，開口6mm |
萊森大功率鹵素燈光源 | iLight-HAL-HP | 燈泡為12V，光譜范圍350-2500nm，光強可調 |
照度計 | ||
940nm激光器 |
4.3實驗內容
測量余弦片的透過率時保證鏡頭打到樣品上的光斑不能接近或大于積分球開口，避免光經過樣品后無法全部進入積分球；測量余弦片的余弦特性使用940nm激光器作為光源，用照度計檢測余弦片接收到的照度值變化。
圖1 透射測量光路示意圖
圖2透過率測量
圖3 各方向上的余弦特性測量
4.4實驗結果
4.1 余弦片透過率測量數據曲線圖如下：
圖1 余弦片透過率曲線圖
以50nm為間隔，整理余弦片的透過率數據如下表格所示：
表1 余弦片透過率數據表 | |||||
波長/nm | 透過率/% | 波長/nm | 透過率/% | 波長/nm | 透過率/% |
400 | 35.24562 | 650 | 40.32108 | 900 | 49.68963 |
450 | 36.053 | 700 | 43.62626 | 950 | 51.42362 |
500 | 36.85815 | 750 | 45.65137 | 1000 | 53.31959 |
550 | 37.40513 | 800 | 46.89707 | ||
600 | 38.66571 | 850 | 47.95406 | ||
4.2 余弦片的余弦特性
圖2 余弦片的余弦特性圖
各方向上的照度值如下表所示：
表2 余弦片各方向的照度數據表 | |||||
角度/° | 照度值/lux | 角度/° | 照度值/lux | 角度/° | 照度值/lux |
90 | 3.5 | 15 | 16.6 | -60 | 15.6 |
75 | 13.6 | 0 | 17 | -75 | 13.5 |
60 | 15.5 | -15 | 16.8 | -90 | 3.8 |
45 | 16 | -30 | 16.3 | ||
30 | 16.2 | -45 | 15.9 | ||
