1) 裸光纖絕對輻射測量的典型系統(tǒng)配置包括譜儀操作軟件、光譜儀、輻射校準準光源、待測光源（如 LED 光源）、光纖。
圖 1 裸光纖絕對輻射：顏色測量系統(tǒng)配置圖
2) FOIS積分球絕對輻射測量的典型系統(tǒng)配置包括光譜儀操作軟件、光譜儀、輻射校準標準光源、待測光源（如 LED 光源）、FOIS積分球、光纖。
圖 2 FOIS 積分球絕對輻射：顏色測量系統(tǒng)配置圖
3) CC-3余弦校正器絕對輻射測量的典型系統(tǒng)配置包括光譜儀操作軟件、光譜儀、輻射校準標準光源、待測光源（如 LED 光源）、CC-3余弦校正器、光纖。
圖 3 CC-3 余弦校正器絕對輻射：顏色測量系統(tǒng)配置圖
表1 典型系統(tǒng)配置▼
| | |
光譜儀
| USB系列，HR系列, QE65000, Maya2000 Pro | NIRQUEST，F(xiàn)lame-S-VIS-NIR |
| |
| HL-2000-CAL, HL-3-CAL 等系列光源 |
采樣部件
| | |
余弦校正器
| CC-3 或 CC-3-UV |
| QP400-2-VIS-NIR，QP600-2-VIS-NIR |
【HL-3-INT-CAL 校準光源介紹】
HL-3-INT-CAL 和 HL-3plus-INT-CAL 型可與積分球直接連接和校準，***小端口直徑為6mm（INT 型）。INT-CAL 型配置了***個與光源直連的漫射器，用于與積分球***起使用。使用時，只需把光源放置在積分球的入口孔處，漫射器緊貼積分球。HL-3系列光源在900nm時不確定性低至10%，可在350-1050nm內(nèi)校準，并且可選擇將校準范圍擴展至 2400nm。校準源燈泡壽命為50小時，超時后攜帶校準數(shù)據(jù)失效，之后需要進行再校準才能作為校準源使用，海洋光學可以提供校準服務。
圖 4 HL-3-INT-CAL 光源實物圖
【HL-3-CAL 和 HL-3plus-CAL 校準光源介紹】HL-3 和 HL-3plus系列可見及近紅外光源（350-2400nm），可用于光譜儀系統(tǒng)的絕對光譜響應校準。HL-3-CAL系列能夠提供350-1100nm 波段的校準光源，在900nm處的校準不確定性低于10%。而HL-3plus-CAL系列在900nm處的校準不確定性為3%，是業(yè)內(nèi)***的輻射校準光源，您還可以選擇***個拓展產(chǎn)品使校準波段拓寬至2400nm。這款光源的前端配置了***個可用脈沖或手動控制的積分擋板，可以提供很好的暗室測量準確性。表 2 HL-3-CAL 系列
| HL-3-CAL HL-3-INT-CAL | HL-3-CAL-EXT HL-3-INT-CAL-EXT |
光源
| 鹵鎢燈 | 鹵鎢燈 |
工作波長
| 350-2400nm | 350-2400nm |
燈泡額定功率 | 5W
| 5W
|
預熱時間 | 15分鐘
| 15分鐘
|
標準壽命
| 50小時
| 50小時
|
校準用途
| 絕對輻照度
| 絕對輻照度
|
對***項標準偏差的校準不確定性，400-1600nm(k=1) | 10%( HL-3-CAL) | 10%( HL-3-CAL-EXT) |
15%(HL-3-INT-CAL) | 15%( HL-3-INT-CAL-EXT) |
穩(wěn)定性（電流）
| 0.5% 峰值到峰值 | 0.5% 峰值到峰值 |
漂移(電壓) | <0.3% 每小時 | <0.3% 每小時 |
積分擋板 | 沒有
| 沒有
|
連接件
| CC-3(HL-3-CAL) | CC-3(HL-3-CAL-EXT) |
積分球(HL-3-INT-CAL) | 積分球
(HL-3-INT-CAL-EXT) |
工作溫度
| 5-35℃ | 5-35℃ |
工作濕度
| 5-95%，在 40℃處未冷凝 | 5-95%，在 40℃處未冷凝 |
電源要求
| 85-264V，50/60Hz | 85-264V，50/60Hz |
功耗
| 1.2A@12V 直流電源 | 1.2A@12V 直流電源 |
外形尺寸
| 14x6x6cm | 14x6x6cm |
重量
| 0.5kg | 0.5kg |
安全規(guī)范
| CE;ROHS,WEEE | CE;ROHS,WEEE |
表 3 HL-3plus-CAL 系列
| HL-3plus-CAL HL-3plus-INT-CAL | HL-3plus-CAL-EXT HL-3plus-INT-CAL-EXT |
光源
| 鹵鎢燈 | 鹵鎢燈 |
工作波長
| 350-2400nm | 350-2400nm |
燈泡額定功率 | 5W
| 5W
|
預熱時間 | 15分鐘
| 15分鐘
|
標準使用壽命
| 50小時
| 50小時
|
校準用于
| 絕對輻照度（uw/nm/cm2）
| 絕對輻照度（uw/nm/cm2）
|
***小不確定性 | 3%( HL-3plus-CAL) | 3%( HL-3plus-CAL-EXT) |
7%( HL-3plus-INT-CAL) | 7%( HL-3plus-INT-CAL-EXT) |
穩(wěn)定性（電流）
| 0.5% 波峰至波峰 | 0.5% 波峰至波峰 |
漂移(電壓) | <0.3% 每小時 | <0.3% 每小時 |
積分擋板 | 有
| 有
|
連接件
| SMA 905;CC-3(HL-3plus-CAL) | SMA 905;CC-3( HL-3plus-INT-CAL-EXT) |
積分球(HL-3plus-INT-CAL) | 積分球(HL-3plus-INT-CAL-EXT) |
工作溫度
| 5-35℃ | 5-35℃ |
工作濕度
| 5-95%，在 40℃處未冷凝 | 5-95%，在 40℃處未冷凝 |
電源要求
| 85-264V，50/60Hz | 85-264V，50/60Hz |
功耗
| 1.2A@12VDC | 1.2A@12VDC |
外形尺寸
| 14x6x6cm | 14x6x6cm |
重量
| 0.5kg | 0.5kg |
安全規(guī)范
| CE;ROHS,WEEE | CE;ROHS,WEEE |
圖 5 HL-3plus-CAL 光源
HL-2000-CAL系列輻射校準光源，可以在350-2200nm區(qū)域進行絕對輻照度校準。HL2000-CAL系列可被用于校準裸光纖或者帶余弦校正器的光纖頭。產(chǎn)品詳情:
圖 6 HL-2000-CAL 光源實物圖
【FOIS-1 積分球介紹】
FOIS-1積分球收集來自發(fā)射源（如LED和激光）的光，用于測量 360°視場內(nèi)的光場。 該 FOIS-1 積分球內(nèi)徑1.5英寸，其涂層中是***層薄的特氟龍材料，這是***種高漫射材料，響應范圍為250-2500nm。使用時注意：
1. 將光源放置于積分球入光口內(nèi)，或使用光纖連接光源后，將光纖的***頭插入入光口。
2. FOIS-1 積分球裝配支架連接口，實驗時可以連接支架，調(diào)整積分球的位置。
圖 7 FOIS-1 積分球
表 4 FOIS-1 積分球規(guī)格
工程規(guī)格 | FOIS-1 |
尺寸
| 56.8 mm x 62.4 mm x 38.1 mm (LWH) |
重量 | 240g |
光譜范圍 | 250-2500 nm |
樣品口直徑 | 9.5 mm |
積分球涂層
| 特氟龍 |
頂蓋安裝
| （2 個）8-32 螺紋孔（產(chǎn)品不含五金 件），（1 個）?-20 螺紋孔位于中心 （產(chǎn) 品包含螺絲/適配器） |
側(cè)面安裝
| （1 個）SMA 905 連接器，用于耦合光纖 到光譜儀，（1 個）柱式安裝螺紋孔 |
海洋光學的余弦校正器可與光纖和光譜儀連接，用于相對光譜強度和絕對光譜強度測量、發(fā)射光譜測量，以及對LED光源和激光光源進行分析。將CC-3和CC-3-UV裝在光纖未端，余弦校正器和光纖就組成了***個輻射探頭。該探頭與海洋光學的光譜儀相連接用于測量探頭表面光線的輻射照度。CC-3-DA可直接與 USB2000、HR4000或Flame光譜儀的 SMA 905接頭連接，從而組成***個完整的無連接線的光譜儀系統(tǒng)，不需要使用光纖。余弦校正器的散射材料是***個乳白色的薄玻璃圓盤(350-1100 nm)或特氟龍 (200-1100 nm) ，位于不銹鋼套管的末端。
圖 8 CC-3 余弦校正器
表 5 CC-3 余弦校正器規(guī)格
| CC-3 | CC-3-UV-S | CC-3-UV-T | CC-3-DA |
光學漫射器
| 乳白玻璃 | 特氟龍 | 聚四氟乙烯 | 特氟龍 |
波長范圍
| 350-1000 nm | 200-2500 nm | 200-2500 nm | 200-2500 nm |
尺寸（外徑） | 6.35 mm | 6.35 mm | 6.35 mm | 12.7 mm |
漫射器（直徑） | 3900 μm | 3900 μm | 3900 μm | 7140 μm |
視場角 | 180° | 180° | 180° | 180° |
可連接 | 光纖 | 光纖 | 光纖 | 光譜儀 |
漫反射器替換件 | 是 | 是 | 是 | 是的，有限制* |
*在光譜輻射校準的裝置中，CC-3-DA 必須保持與光譜儀的連接，以維持校準。當卸下 CC-3-DA 以更換 漫射器時，需要對裝置進行重新校準。
【裸光纖絕對輻射：顏色測量硬件操作】
搭建裸光纖絕對輻射測量系統(tǒng)，具體操作步驟如下：
1. 通過USB數(shù)據(jù)線連接光譜儀至PC端；
2. 將連接的光纖，***端插入校準光源，***端連接光譜儀，進行絕對輻射校準；
3. 用電源線連接光源和市電插座（注意選擇帶地線的***標電源線和市電插座）；
4. 完成校準后，用待測燈替換標準燈，進行顏色測量。
【FOIS 積分球絕對輻射：顏色測量硬件操作】
使用積分球的優(yōu)點是可有效降低測量對光源輻射角度和偏振的敏感性，缺點是積分球?qū)獾乃p比較大。搭建 FOIS 積分球絕對輻射校準系統(tǒng)，具體操作步驟如下：
1. 將光纖***端與光譜儀連接，另***端與FOIS-1積分球連接（如圖 9 所示）；
2. 將校準光源HL-3-INT-CAL的漫射器***端出光口緊貼積分球的入光口。
3. 通過USB數(shù)據(jù)線連接光譜儀至PC端；
4. 用電源線連接光源和市電插座（注意選擇帶地線的***標電源線和市電插座）。
5. 完成校準后，用待測燈替換標準燈，進行絕對輻射的顏色測量。
圖 9 FOIS 積分球絕對輻射校準硬件連接
【CC-3 余弦校正器絕對輻射：顏色測量硬件操作】
搭建 CC-3 余弦校正器絕對輻射測量系統(tǒng)，具體操作步驟如下：
1. 通過 USB 數(shù)據(jù)線連接光譜儀至PC端；
2. 將余弦校正器通過光纖與光譜儀連接，其中CC-3-DA可以直接與光譜儀相連 (如圖 10，圖 11 所示)；
3. 將連接余弦校正器的光纖，***端插入校準光源，***端連接光譜儀，進行絕對輻射校準；
4. 用電源線連接光源和市電插座（注意選擇帶地線的***標電源線和市電插座）；
5. 完成校準后，用待測燈替換標準燈，進行顏色測量。圖 12 CC-3 余弦校正器絕對輻射校準硬件連接
注意：對待測燈進行光譜顏色測量時，測試條件與校準條件應保持***致，待測燈與標準燈相對于余弦校正器或積分球的放置距離應相同。
圖 13 Flame 光譜儀接口說明
- 從歡迎界面或者點擊圖標
創(chuàng)建新的光譜應用，在光譜應用向?qū)е悬c擊顏色測量向?qū)D標
；
2. 出現(xiàn)“顏色測量來源”窗口，請點擊“新建絕對輻射測量”。3. 出現(xiàn)“選擇校準源”窗口，可根據(jù)實際情況選下列選項：
3. 調(diào)整好硬件配置后，在軟件中設(shè)置數(shù)據(jù)采集參數(shù)，包括積分時間(integration time)、平均次數(shù)(average)和滑動平均(boxcar)。用戶可根據(jù)光源的強度，調(diào)節(jié)積分時間和平均次數(shù)等參數(shù)，勾選 “暗噪聲校準”和“非線性校準”功能。注意參考光譜測量和樣品測量時的參數(shù)設(shè)置應相同。設(shè)置完成，光譜將顯示在右側(cè)譜圖界 面，點擊“下***步”按鈕。
各個參數(shù)詳細含義請參考軟件手冊或help菜單?；蛘邚椭拼蜷_下面鏈接： http://www.oceanoptics.cn/spectroscopy_glossary注意：對光源進行絕對輻射顏色測量時，在軟件中的參數(shù)設(shè)置必須與絕對輻射校準時的設(shè)置相同；硬件設(shè)備，如光譜儀、積分球（可選），余弦校正器（可選），光纖也需要保持***致。
5. 出現(xiàn)“保存背景光譜”窗口，點擊圖標
保存背景光譜，再點擊“下***步”。
6. 出現(xiàn)“加載校準數(shù)據(jù)”窗口，點擊左上角“瀏覽”，選擇文件后點擊“打開”， 即可加載絕對輻射校準文件。
7. 加載絕對輻射校準文件后，窗口左下角顯示“標準文件已加載”。請根據(jù)您用于校準的收光設(shè)備，選擇下列選項，點擊“下***步”。
8. 出現(xiàn)“Color Setup”窗口，勾選所關(guān)注的參數(shù)，并點擊“下***步”。以下為各參數(shù)的簡單介紹：
- 觀測者視場的選擇。2°和10°視場角：在色度學的研究中，CIE 1931 標準色度觀察者的數(shù)據(jù)適用于2°視場的中央視覺觀察條件(視場在 1°~4°范圍內(nèi))，主要是中央凹錐狀細胞起作用。10°視場角是為了適應大視場顏色測量的需要。1964 年，CIE 規(guī)定了***組 10°視場的“CIE 1964 補充標準色度觀察者數(shù)據(jù)”。現(xiàn)有研究表明，人眼用于小視場觀察顏色時，辨別顏色差異的能力較低。當觀察視場從2°增大至10°時，顏色匹配的精度隨之提高。但視場再進***步增大，顏色匹配精度就難以再提高了。
- 發(fā)光體的選擇。物體的顏色與照明光源有密切關(guān)系，同***物體在不同的光源照明下會得到不同結(jié)果，為了統(tǒng)***顏色的評價標準和進行色度計算，CIE 推薦了標準照明體—由相對光譜功率分布來定義。包括：標準照明體 A、C、D65、D55、D75。自然光下，請選擇 D65 發(fā)光體。下圖分別以 10°視場角時，發(fā)光體A與發(fā)光體C為例。
9. 光譜及參數(shù)結(jié)果如下圖顯示，其中視圖窗口為絕對輻射圖譜，圖譜下方為顏色參數(shù)結(jié)果和色品圖。點擊“以表格形式查看結(jié)果”，即可查看全譜數(shù)據(jù)表，表中的數(shù)據(jù)可復制后粘貼到Excel 或txt。
![]()
