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什么是全光谱光源,在光学仪器中有什么优势?

作者:Admin时间:2021-02-23121 次浏览

信息摘要:

什么是全光谱光源?其是一种能够发光,且其光谱接近太阳光谱,尤其是可见光部分中各波长成份比例与太阳光类似,灯光的显色指数接近于太阳光的显色指数的光源。

什么是光谱?光谱与太阳的关系非常密切,光谱是指复合光经过色散元件分光后,形成的一些列可见或不可见光线,按照波长大小依次排列而形成的一条光带,其中可见光是有色光线,其波长范围在400-750nm之间。太阳光光谱最主要的能量集中在红外区、可见光区和紫外区,其波长范围在380-780nm之间。
 
 
太阳光光谱
太阳光光谱
 
什么是全光谱光源?例如太阳就是一种全光谱光源,而在照明或者光学仪器中,全光谱光源是一种能够发光,且其光谱接近太阳光谱,尤其是可见光部分中各波长成份比例与太阳光类似,灯光的显色指数接近于太阳光的显色指数的光源。白炽灯就是一种全光谱光源,它的光谱是连续的而且涵盖了可见光区域,所以白炽灯具有较高的显色指数,在这种灯光下,物体能够尽可能的还原原本的色彩。当然这种看起来非常高大上的光源是没法应用在光学仪器中的,其原因不仅是因为白炽灯的尺寸较大,如果将其做的很小那么功率又会变小,另外一个原因是白炽灯的光效低、寿命短,光学仪器中使用白炽灯会导致维修率上升。
 
不过,近年来紫光LED激发荧光粉得到的红绿蓝色光,经过色光混合叠加后产生的光线,与太阳光光谱非常相似,也因此产生了全光谱LED光源。光学仪器中的全光谱光源应用的就是这种光源,它具有光源体积小、光效比高使用寿命长、显色指数高、光谱覆盖全等特点。
 
因此,全光谱光源在光学仪器中进行使用,则让这类仪器具有以下几种优势:
1、仪器可以做的更小,功能可以更强大。全光谱光源在保证光源功能正常应用的前提下,能够将光源做的更小,则仪器内会有更多体积用于其他功能的改善和应用。
 
2、仪器使用寿命更长。光源在光学仪器中是非常重要的部件,如果光源寿命低(在以前爱色丽的部分仪器维修中,就经常出现更换光源的案例),则对于光学仪器的使用寿命是有影响的。
 
3、显色指数高,符合应用需求。这也是全光谱光源非常重要的特性,能够满足大多数应用场景下的测量需求。
4、测量精度的提升。现在大多数高档仪器采用的都是凹面光栅分光,这种分光方式的特点就是具有非常高的分辨率,这对于仪器的测量精度来说是一个非常大的提升。全光谱光源非常近似太阳光,在分光过程中的光的波长稳定性和波长宽范围更好。
 
光谱连续,光谱范围覆盖红外区、可见光区和紫外区,光的显色指数高(非常接近100)是全光谱光源的重要特点,在光学仪器中具有非常大的应用优势。例如我们现有的光学测量仪器YS6002台式色彩雾度仪,采用的就是光源为360-780nm复合全光谱LED光源(D65),通过凹面光栅分光和256象元CMOS探测器,实现间隔10nm光谱采集。