光強分布的測量方法
【專利摘要】一種光強分布的測量方法，包括以下步驟：提供一設(shè)置于基底一表面的碳納米管陣列，并將該設(shè)置于基底的碳納米管陣列放置于一惰性環(huán)境或真空環(huán)境中，所述碳納米管陣列具有一遠離基底的第一表面；用一待測光源照射所述碳納米管陣列的第一表面，使該碳納米管陣列輻射出可見光；提供一反射鏡，使該碳納米管陣列所輻射的可見光經(jīng)該反射鏡反射；以及利用一成像元件對反射鏡所反射的可見光成像，并讀出待測光源的光強分布。
【專利說明】光強分布的測量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光強分布的測量方法，尤其涉及一種利用碳納米管陣列測量光強分布的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]光源所發(fā)出的光在哪個方向(角度)上傳播以及強度大小統(tǒng)稱為“光強分布”。
[0003]光強分布的測量方法基本分為兩種:一種是把傳感器放在距樣品一定距離的地方，所述傳感器在樣品周圍同心分布的若干點移動并進行測量，即可測量光強的分布；另一種是把測量裝置放在距樣品不同的距離處測量光強的分布，所述測量裝置由一個CCD傳感器和一個具有類似魚眼鏡頭的超廣角棱鏡的光學系統(tǒng)組成。
[0004]目前，測量光強分布的傳感器主要分為兩大類:光子傳感器(制冷型)和熱傳感器(非制冷型)。光子傳感器具有靈敏度高、響應(yīng)速度快的優(yōu)點，然而，光子傳感器需要液氮制冷、成本較高、且可探測的光波波段較窄。熱傳感器成本較低、可探測的光波波段較寬、且可在室溫下操作，但是，熱傳感器存在靈敏度較低、分辨率低的缺點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，確有必要提供一種光強分布的測量方法，該測量方法具有較高的靈敏度和分辨率，且可測量的光波波段較寬。
[0006]一種光強分布的測量方法，包括以下步驟:提供一設(shè)置于基底一表面的碳納米管陣列，并將該設(shè)置于基底的碳納米管陣列放置于一惰性環(huán)境或真空環(huán)境中，所述碳納米管陣列具有一遠離基底的第一表面；用一待測光源照射所述碳納米管陣列的第一表面，使該碳納米管陣列輻射出可見光；提供一反射鏡，使該碳納米管陣列所輻射的可見光經(jīng)該反射鏡反射；以及利用一成像元件對反射鏡所反射的可見光成像，并讀出待測光源的光強分布。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明利用碳納米管陣列作為光強分布的感測元件，由于碳納米管是一種優(yōu)異的熱敏性和光敏性材料，且其對光(尤其是紅外光)具有很寬的波長響應(yīng)范圍和很高的吸收率，因此，本發(fā)明提供的測量方法具有很高的靈敏度，且可測量的光波波長范圍很廣。其次，由于碳納米管陣列的導熱性能具有各向異性，即，熱量幾乎只沿著碳納米管的軸向傳導，不沿徑向傳導，因此，利用本發(fā)明提供的方法測量光強分布具有很高的分辨率，至少能夠分辨10微米的細節(jié)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明實施例提供的光強分布的測量方法的流程圖。
[0009]圖2為本發(fā)明實施例提供的光強分布的測量方法的光路系統(tǒng)示意圖。
[0010]圖3為本發(fā)明實施例提供的光強分布的測量方法中所采用的碳納米管陣列的掃描電鏡照片。
[0011]主要元件符號說明
【權(quán)利要求】
1.一種光強分布的測量方法，包括以下步驟: 提供一設(shè)置于基底一表面的碳納米管陣列，并將該設(shè)置于基底的碳納米管陣列放置于一惰性環(huán)境或真空環(huán)境中，所述碳納米管陣列具有一遠離基底的第一表面； 用一待測光源照射所述碳納米管陣列的第一表面，使該碳納米管陣列輻射出可見光； 提供一反射鏡，使該碳納米管陣列所輻射的可見光經(jīng)該反射鏡反射；以及 利用一成像元件對反射鏡所反射的可見光成像，并讀出待測光源的光強分布。
2.如權(quán)利要求1所述的光強分布的測量方法，其特征在于，所述碳納米管陣列包括多個碳納米管，該多個碳納米管相互平行。
3.如權(quán)利要求2所述的光強分布的測量方法，其特征在于，所述碳納米管陣列中碳納米管與基底的表面之間的角度為大于等于10度且小于等于90度。
4.如權(quán)利要求3所述的光強分布的測量方法，其特征在于，所述碳納米管陣列中碳納米管與基底的表面之間的角度大于等于60度且小于等于90度。
5.如權(quán)利要求1所述的光強分布的測量方法，其特征在于，將所述碳納米管陣列設(shè)置于一腔室內(nèi)，制作該腔室的材料為透光材料。
6.如權(quán)利要求5所述的光強分布的測量方法，其特征在于，所述腔室內(nèi)通入氮氣、氨氣或惰性氣體，或所述腔室內(nèi)為真空狀態(tài)。
7.如權(quán)利要求1所述的光強分布的測量方法，其特征在于，所述待測光源為二氧化碳激光器。
8.如權(quán)利要求1所述的光強分布的測量方法，其特征在于，所述待測光源沿著平行于碳納米管軸向的方向照射所述碳納米管陣列的第一表面。
9.如權(quán)利要求1所述的光強分布的測量方法，其特征在于，所述反射鏡的焦點落在碳納米管陣列的第一表面的中心位置。
10.如權(quán)利要求1所述的光強分布的測量方法，其特征在于，所述反射鏡的曲率半徑為10毫米至100毫米。
11.如權(quán)利要求1所述的光強分布的測量方法，其特征在于，碳納米管陣列到反射鏡之間的距離小于80毫米。
12.如權(quán)利要求1所述的光強分布的測量方法，其特征在于，將所述碳納米管陣列設(shè)置于一腔室內(nèi)，所述成像元件與反射鏡分別間隔設(shè)置于該腔室的兩側(cè)。
13.如權(quán)利要求1所述的光強分布的測量方法，其特征在于，所述成像元件到碳納米管陣列的距離小于80毫米。
14.如權(quán)利要求1所述的光強分布的測量方法，其特征在于，所述反射鏡靠近碳納米管陣列的第一表面，且與所述碳納米管陣列間隔設(shè)置。
15.如權(quán)利要求1所述的光強分布的測量方法，其特征在于，所述成像元件為CCD或CMOS。
【文檔編號】G01J1/04GK103487139SQ201210192083
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2012年6月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月12日
【發(fā)明者】朱鈞, 朱景雷, 姜開利, 馮辰, 魏繼卿, 金國藩, 范守善 申請人:清華大學, 鴻富錦精密工業(yè)（深圳）有限公司