測(cè)量光通量有兩種方法:用積分球或光強(qiáng)分布測(cè)量。積分球方法是將樣品光源放在積分球內(nèi)(積分球中空,內(nèi)壁是高漫散射的白色硫酸鋇圖層),然后用傳感器接收光。這種情況下,傳感器必須就參考光源進(jìn)行校準(zhǔn)。
對(duì)于光強(qiáng)分布測(cè)量方法,傳感器在樣品周圍固定距離的同心位置上移動(dòng),進(jìn)而測(cè)得光強(qiáng)分布。
1 積分球法
光通量有時(shí)也被稱為總光通量,以此強(qiáng)調(diào)它是所有方向的總和。 它也被稱為4π通量,因?yàn)橐粋€(gè)完整的球體有4π的立體角。要收集4π立體角的所有光,光源須在球體的中心。圖1a為測(cè)量光通量的常規(guī)4π幾何結(jié)構(gòu)。捕獲所有方向發(fā)射的輻射,并測(cè)量總光通量。
圖1 國際照明委員會(huì)為所有光源(a)和不具有后向輻射的光源(b)推薦的球體幾何圖形
對(duì)于可以忽略不計(jì)或沒有輻射的光源,可以以更方便的前向通量或2π幾何空間測(cè)量總通量。在圖1b中,光源位于球壁的端口處。只有前半球發(fā)射的光輻射才用于測(cè)量。這種前向輻射是大多數(shù)LED產(chǎn)品的典型特征。積分球必須根據(jù)測(cè)量幾何、同時(shí)遵循替代原理進(jìn)行絕對(duì)校準(zhǔn)。替代原理指出,應(yīng)該通過與相似空間和光譜分布的標(biāo)準(zhǔn)源進(jìn)行比較來測(cè)量測(cè)試光源。
2 測(cè)角光度計(jì)方法
雖然使用測(cè)角光度計(jì)來測(cè)量光通量或輻射功率比使用積分球更費(fèi)時(shí),但是卻更精確。測(cè)量過程中不需要光通量標(biāo)準(zhǔn)燈作為參考值。如果必須測(cè)量不同發(fā)光強(qiáng)度分布的燈,它是首選的方法,是校準(zhǔn)光通量標(biāo)準(zhǔn)燈的基準(zhǔn),為其他測(cè)試程序提供參考值。測(cè)角光度法的另一個(gè)顯著特征是測(cè)量部分光通量和半強(qiáng)度角的能力。當(dāng)測(cè)量與能量效率相關(guān)的特性或是否符合Zhaga規(guī)格時(shí),需要確定這些值。
該方法可以通過一個(gè)圍繞LED的假想球體來描述。一個(gè)余弦校正檢測(cè)器在距離r(球半徑)處的特定路徑上在球體的表面上移動(dòng)。檢測(cè)器的作用就是用于確定輻照度E。計(jì)算公式見下圖:(dA代表檢測(cè)器面積,dΦ代表部分輻射通量)
為了確定總輻射功率,檢測(cè)器以角度θ遞增地移動(dòng)。角度φ 從0°至360° 變化時(shí),相應(yīng)記錄角度θ 的值,根據(jù)球體的恒定緯度,掃描各個(gè)區(qū)域。總輻射功率Φ為:
或者,也可以使用固定的檢測(cè)器,掃描LED末端。但是,對(duì)于有對(duì)流冷卻的模塊和燈具,這可能不適用。
LED移動(dòng)而檢測(cè)器不移動(dòng)。角度φ 通過旋轉(zhuǎn)LED的機(jī)械軸進(jìn)行調(diào)節(jié),而角度θ通過旋轉(zhuǎn)其末端進(jìn)行調(diào)節(jié)。檢測(cè)器位于光導(dǎo)軌上,可以在不同距離進(jìn)行測(cè)量。