什么是雾霾?

“雾霾”的定义

雾度是表征扩散性材料的多个物理量之一。其他物理量包括反射率、透射率、吸收率、总积分散射(TIS)测量值以及双向散射分布函数(BSDF)

雾度的定义是入射光中偏离表面或光学元件镜面反射方向超过2.5度的散射光所占的百分比。雾度可通过透射和/或反射方式进行测量。

雾光是指入射光被表面或光学元件散射,其散射角偏离镜面反射方向超过2.5度的光。

图1. 雾霾 是指所有向各个方向散射的光,不包括镜面反射光。

雾度以百分比(%)表示,不包含角度信息;换句话说,你无法得知光通量的具体方向,但知道其大小。百分比越高,图像就越模糊。

雾度百分比越高,图像中的模糊程度就越大。

图2. 70%雾度(左)和50%雾度(右)的示例

为什么雾度对光学设计很重要?

在光学设计中,要获得准确的仿真结果,必须准确定义光学表面和材料内部的特性。仅凭几何形状无法确定光分布,因为光学材料和表面特性决定了光线能量及方向的变化方式。 因此,尽可能精确地了解所用材料的光学特性至关重要。获取精确特性的最佳方法是直接测量材料,并将数据导出到光学仿真软件中使用。雾度是您需要测量的典型光学材料性能之一。

是德科技提供哪些解决方案?

雾度测量的难度在于,必须将镜面反射光和透射光与散射光区分开来。这些辐射分布通常会重叠,仅凭测量设备的几何结构很难将它们区分开来。

是德科技在光照和温度受控的实验室中提供测量服务,并提供两种测量雾度的方法:使用积分球进行测量,以及根据测角仪获得的BSDF测量值进行计算。

使用积分球进行测量

您可以使用专门设计的积分球来测量材料样品或表面的雾度。实际操作中,将样品分别放置在积分球的出射口和入射口处,然后用激光光源照射样品,分别测量其反射率(镜面反射率 + 散射反射率)和透射率(镜面透射率 + 散射透射率)。 随后打开一个允许镜面光束从积分球中射出的端口,并再次进行相同的测量,以确保镜面光束不被计入漫反射透射率和漫反射反射率的测量结果中。

反射率和透射率测量示意图,展示了透射和反射中的镜面反射抑制效果。

图3. 反射率 与透射率测量示意图,展示了透射和反射中的镜面反射抑制效果。

基于是德科技 REFLET 180S 背向散射系数 (BSDF) 测量数据的计算

您还可以根据BSDF测量值计算雾度,如下两个公式所示:

根据BSDF测量值计算雾度的公式

地点:

  • θd 是探测器的散射角
  • φd 是探测器的方位角
  • θi 是光源的散射角
  • φi 是源的天顶角
  • θdSpecular maxθdSpecular min是 BSDF 镜面反射部分的上下限
雾度测量的散射角。

您可以使用是德科技(Keysight)REFLET 180S测角仪进行BSDF测量。测量精度取决于测量分辨率,而这些仪器 具有不同的角分辨率仪器 不同的精度要求,从BSDF测量结果中提取镜面反射成分。

REFLET 180S。
  REFLET 180S
类型 BRDF/BTDF
动态范围 109
波长范围 400 nm 至 1700 nm
入射角 可调范围:+90° 至 –90°
角范围 全景
角度精度 < 0.1°
重复性 < 1%
重量 80 公斤

了解是德科技的光学测量服务 解决方案

我们提供一套全面的硬件解决方案,其中包括 REFLET 180s,旨在为光学系统中的材料和介质提供精确的光散射数据。借助这些工具,您可以测量自己的光学样品,并将自定义数据无缝导入是德科技的进阶 设计软件。

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两位光通信专家正在电脑前合作

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