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在我們的日常生活中離不開可見光的光源，可見光以及不可見光的光源還被廣泛地應(yīng)用到工農(nóng)業(yè)，醫(yī)學(xué)和國防現(xiàn)代化等方面。
可見光光源常用于日常照明或顯示信號；不可見光光源通常用于醫(yī)療、通信、夜間照相等特殊用途。對光源光譜的研究，還可分析發(fā)光物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和成分。
光源主要分為：熱輻射光源，例如，太陽、白熾燈；氣體放電光源，例如，炭精燈、水銀燈、熒光燈等。
激光器是一種新型光源，具有發(fā)射方向集中、亮度高、相干性優(yōu)越和單色性好等特點。
選擇合適的光源，首先要確定使用的波長范圍。卓立漢光可以提供氘燈、溴鎢燈、氙燈及紅外光源等多種光源，各種光源涵蓋的波長范圍如下圖所示：
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◆ 氙燈：200-2500nm（250-1800nm） ◇具有很高的輻射度，色溫高達(dá)6000K ◇發(fā)光區(qū)域小，容易用來做準(zhǔn)直光束 ◇光譜覆蓋范圍寬 ◇背反射鏡設(shè)計結(jié)構(gòu)，可提升50%以上的光使用效率 ◇紫外波段輸出能量高，適合用來做激發(fā)光源 ◇能用來模擬太陽光譜 ◆ 氘燈：200-400nm ◇非常高效的紫外光源 ◇紫外波段內(nèi)光譜平滑 ◇具有多條特征譜峰，可用來作為波長校準(zhǔn)光源 ◆ 溴鎢燈：250-2700nm（300-2500nm） ◇具有很高的輸出穩(wěn)定度 ◇光譜覆蓋范圍寬 ◇背反射鏡設(shè)計結(jié)構(gòu)，可提升50%以上的光使用效率 ◇全譜范圍內(nèi)光譜連續(xù)且平滑 ◇可用來標(biāo)定成為標(biāo)準(zhǔn)白光光源 |
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◇光譜覆蓋范圍寬 ◇使用壽命長
◆ 其它光源：
◇低壓汞燈光源：擁有多個特征峰，用于光譜儀器波長校正，或者用作紫外激發(fā)光源
◇光譜輻射度標(biāo)準(zhǔn)光源：用于光譜儀器系統(tǒng)響應(yīng)校正
◇太陽光模擬器：用于模擬太陽光
◇復(fù)合光源：根據(jù)光譜覆蓋的需要，由兩個燈經(jīng)過光路優(yōu)化復(fù)合而成，也可根據(jù)客戶需要進(jìn)行兩個以上的
燈泡復(fù)合光路設(shè)計，詳情請聯(lián)絡(luò)公司銷售部。
● 光源的關(guān)鍵性能指標(biāo)
◆ 光譜范圍
選擇光源時，特別是在光譜應(yīng)用中，光譜范圍是第一考慮因素。同時，需要注意的是，要選擇的光源，盡可能在需要的光譜范圍內(nèi)具有較高的光輸出效率，在不需要的光譜范圍內(nèi)具有較低的光輸出效率，因為不需要的那部分光譜會引起雜散光的問題。
另外，如果是做透射、反射/吸收光譜，需要特別注意的是，必須選擇在測量范圍內(nèi)光譜曲線平滑的光譜。比如，在做800-1100nm光譜范圍內(nèi)的反射光譜時，單就光譜范圍而言，有氙燈（200-2500nm）和溴鎢燈（250-2700nm）符合要求，但從實際測量角度來看，由于氙燈在這個范圍內(nèi)具有較多的尖銳的光譜峰，會造成測量的不準(zhǔn)確，因而要選擇譜線平滑的溴鎢燈來進(jìn)行測量。（光譜輻射度曲線請參考Page 7）
◆ 輻射功率
通常選擇光源功率時需要考慮實際使用條件下的輻射功率，這不僅有輸出功率的因素，同時還有發(fā)光區(qū)域大小、收光效率等方面的影響。比如，在不考慮收光效率等因素的影響條件下，比較75W氙燈和150W氙燈在相同的空間位置上能夠產(chǎn)生的輻射功率，75W氙燈是150W氙燈的2.7倍，這是由于雖然前者輸出功率只有后者的一半，但后者的發(fā)光區(qū)域（弧光）是前者的8.8倍，因而在相同的空間位置上的功率密度反而小。
因此在選擇光源時，不僅要考慮光源輸出功率，還要考慮其它因素，特別是光斑大小引起的輻射功率密度的影響，通常我們可以通過選擇適當(dāng)?shù)氖展庀到y(tǒng)來提高光的收集效率。
光譜輻射度的單位通常是：W m-3 Sr-1nm-1，或W m-2 nm-1，差異的部分實際是收光的立體角度（如圖），它與收光系統(tǒng)（如透鏡）的相對孔徑數(shù)對應(yīng)，被稱為收光系數(shù)。
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舉例：在收光系數(shù)為0.05的150W氙燈光源系統(tǒng)中，計算400-600nm范圍能夠得到的光譜輻射功率。從光譜輻射度曲線中可以查到在這個區(qū)間內(nèi)的光譜輻射度大約是15m W m-2 nm-1，收光系數(shù)為0.05，光譜帶寬為200nm，由于使用了背反射鏡結(jié)構(gòu)提升了50%光使用效率，所以總的輸出光輻射功率大約是：15×0.05×200×（1+50%）=225mW。 |
◆ 輸出總功率
在大多數(shù)輻射區(qū)域面積較大的應(yīng)用中，輸出總功率更為重要。
◆ 發(fā)光區(qū)域尺寸和形狀
對光源發(fā)光區(qū)域的尺寸和形狀進(jìn)行選擇，是為了得到與目標(biāo)區(qū)域更匹配的的光斑形狀，從而提高光源的實際使用效率。比如，長條形的光斑更適合于光譜儀的狹縫設(shè)計。
◆ 光源均勻性和穩(wěn)定性
對于某些光學(xué)測量，需要用到較高的空間均勻性和時間穩(wěn)定性，這時就需要進(jìn)行特殊的光學(xué)設(shè)計和電源設(shè)計。比如太陽能電池的特性測量等。
通常來說，溴鎢燈的光源穩(wěn)定性要優(yōu)于氙燈等弧光放電類型的光源。
◆ 太陽光模擬器的主要特性及指標(biāo)參數(shù)
太陽光模擬器是用來模擬太陽光的光源，具有較高的太陽光譜匹配度、空間均勻性以及時間穩(wěn)定性。
標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜和穿透大氣層到達(dá)地球表面的太陽光譜如下：
太陽光模擬器的不同級別對應(yīng)的光譜匹配度、時間穩(wěn)定性和光斑均勻性，如下表（根據(jù)IEC60904-9規(guī)定）：
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◆ 色溫（T）
為了表示一個熱輻射光源所發(fā)出光的光色性質(zhì)，常用到色溫度這個量，單位為K。色溫度是指在規(guī)定兩波長處具有與熱輻射光源的輻射比率相同的黑體的溫度。色溫度并非熱輻射光源本身的溫度。 由于色溫度是按規(guī)定的兩波長處的輻射比率來比較的，所以色溫度相同的熱輻射光源的連續(xù)譜也可能不相似，若規(guī)定的波長不同，色溫度往往也不相同。至于非熱輻射光源，色溫度只能給出這個光源光色的大概情況，一般來說，色溫高代表藍(lán)、綠光成分多些，色溫低則表示橙、紅光的成分多些。 ◆ 維恩位移定律 單色輻射出射度最大值對應(yīng)的波長λm與色溫T成反比：λm·T=2898（μm·K） |
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