本發(fā)明涉及激光器測試技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種積分球及其測量方法。

背景技術(shù)：

積分球常作為測量各種光源的光學(xué)、輻射度學(xué)、色度學(xué)及電學(xué)特性的必不可少的儀器，可方便測量的特性包括光譜通量、光功率、光效、光譜強度、色品坐標(biāo)、色溫、顯色指數(shù)、峰值波長、主波長、色純度、半寬度、光譜功率分布等。因其具有高重復(fù)測量精度的特點，加上可以起到光功率衰減的效果，常常用于中、高功率輸出的半導(dǎo)體激光器的性能測試系統(tǒng)中。

目前現(xiàn)有的廠商對外銷售的積分球都是只配備單個探測器，只針對特定功率輸出范圍、特定波長范圍的半導(dǎo)體激光器的測試。常因測試系統(tǒng)需要針對多種不同波長、不同功率的激光器配備不同規(guī)格的積分球，主要存在以下幾個問題：配備不同的積分球需要非常昂貴的成本，單顆積分球價格在人民幣幾千到幾萬范圍不等；經(jīng)常進(jìn)行更換積分球容易過程造成積分球損壞，接口的經(jīng)常插拔還會帶來與其他器件接觸不好的潛在風(fēng)險；測試系統(tǒng)不夠靈活，不利于大批量的生產(chǎn)測試。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種積分球及其測量方法，能夠測試多種不同波長、不同功率的光，以適用于多種不同型號的光源，極大的提高了積分球的測量靈活性。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是：提供一種積分球，該積分球包括內(nèi)表面具有反射涂層的空心球殼、設(shè)置在空心球殼上的收光口及光探測器固定座；光探測器固定座上設(shè)有至少兩個光探測器固定槽，至少兩個光探測器固定槽均用于固定或容置光探測器，光探測器用于探測通過收光口入射的光信號的強度。

其中，光探測器固定座包括蓋板及支柱，支柱與蓋板連接，支柱遠(yuǎn)離蓋板的上表面設(shè)有至少兩個光探測器固定槽。

其中，光探測器固定座設(shè)置于空心球殼表面的固定座容納槽中，固定座容納槽為管狀結(jié)構(gòu)，固定座容納槽的一端連接空心球殼，另一端被蓋板蓋住，支柱容納于固定座容納槽的內(nèi)部。

其中，蓋板與支柱為螺接。

其中，至少兩個光探測器固定槽的直徑不同。

其中，收光口的形狀為矩形、橢圓形或圓形。

其中，空心球殼包括第一半球殼和第二半球殼，第一半球殼與第二半球殼固定連接成一體的空心球殼；收光口設(shè)于第一半球殼的外表面，光探測器固定座設(shè)于第二半球殼的外表面。

其中，第一半球殼的外表面還設(shè)有球殼固定座，球殼固定座用于固定積分球；球殼固定座的中心與積分球的圓心間的連線與收光口中心與積分球的圓心的連線相垂直。

其中，第二半球殼的外表面還設(shè)有光纖連接頭，光纖連接頭用于固定連接光纖。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的另一個技術(shù)方案是：提供一種積分球的測量方法，該方法包括：接收外部光源的光信號，其中光信號進(jìn)入積分球內(nèi)部并被積分球內(nèi)表面漫射及反射；根據(jù)光信號從位于積分球的同一光探測器固定座上的至少兩個光探測器中選擇相應(yīng)的光探測器；利用相應(yīng)的光探測器探測光信號。

本發(fā)明的有益效果是：區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的情況，本發(fā)明的積分球包括內(nèi)表面具有反射涂層的空心球殼、設(shè)置在空心球殼上的收光口及光探測器固定座；光探測器固定座上設(shè)有至少兩個光探測器固定槽，至少兩個光探測器固定槽均用于固定或容置光探測器，光探測器用于探測通過收光口入射的光信號的強度。通過上述方式，能夠保證有效的采集半導(dǎo)體激光器的輸出光信號的同時，配備的多個類型光探測器可以測試多種不同波長、不同功率的光，以適用于多種不同型號的光源，極大的提高了積分球的測量靈活性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明積分球第一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明積分球第一實施方式中光探測器固定座的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明積分球第二實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明積分球的測量方法一實施方式的流程示意圖。

具體實施方式

為使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明所提供的一種用于半導(dǎo)體激光器測試的積分球做進(jìn)一步詳細(xì)描述。

參閱圖1，圖1是本發(fā)明積分球第一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。

該積分球包括內(nèi)表面具有反射涂層的空心球殼11、設(shè)置在空心球殼11上的收光口12及光探測器固定座13。

可選的，可以將空心球殼11的內(nèi)徑設(shè)置為100mm。

可選的，空心球殼11的內(nèi)部可以涂覆高反射率的材料，如氧化鎂(MgO)、硫酸鋇(BaSO₄)等。優(yōu)選的，可以是聚四氟乙烯懸浮樹脂(F4)，這種涂層不怕潮濕，穩(wěn)定性好，可以大大提高積分球的效果。

可選的，收光口12的形狀可以為矩形、橢圓形或圓形。

具體地，同時參閱圖2，圖2是本發(fā)明積分球第一實施方式中光探測器固定座的結(jié)構(gòu)示意圖。

光探測器固定座13上設(shè)有至少兩個光探測器固定槽131，至少兩個光探測器固定槽131均用于固定或容置光探測器132，光探測器132用于探測通過收光口12入射的光信號的強度。

可選的，在一具體的實施方式中，光探測器固定座13還包括蓋板133及支柱134，支柱134與蓋板133連接，支柱134遠(yuǎn)離蓋板133的上表面設(shè)有至少兩個光探測器固定槽131。

可選的，蓋板133與支柱134為螺接，即通過螺釘135連接。

可選的，至少兩個光探測器固定槽131的直徑不同。例如圖2所示，支柱134可以設(shè)置大小不同的多個光探測器固定槽131，用于容置或固定大小不同的光探測器132。

具體地，多個光探測器132可以是不同型號的，用以分別測試多種不同波長、功率的光，以適應(yīng)多種不同型號的光源。

在具體工作中，將需要測試的光通過收光口12通入空心球殼11，光信號在接觸到空心球殼11的內(nèi)表面時，經(jīng)過多次漫反射，最終被光探測器132所收集，并由光探測器132測量光信號強度。進(jìn)一步，集成光探測器132在內(nèi)的積分球配合其他模塊如光譜儀、采集卡可以測量光源的多重參數(shù)，例如光譜通量、光功率、光效、光譜強度、色品坐標(biāo)、色溫、顯色指數(shù)、峰值波長、主波長、色純度、半寬度、光譜功率分布等。

具體地，在一具體實施例中，支座134的上表面設(shè)置了四個有用于放置光探測器(PD探測器)的光探測器固定槽131，兩個小的用于TO-18封裝形式的光探測器固定，兩個大的為探測面積大一點的TO-5封裝形式光探測器固定。

具體地，TO-18封裝形式的光探測器可以是Si材料的TO-18封裝形式的光探測器，也可以是InGaAs材料的TO-18封裝形式的光探測器。TO-5封裝形式光探測器可以是Si材料的TO-5封裝形式的光探測器，也可以是InGaAs材料的TO-5封裝形式的光探測器。InGaAs材料的光探測器可以測量900～1800nm范圍的激光。集成四類不同大小的、不同材料的光探測器積分球可以很方便兼容測試系統(tǒng)，通過切換選擇不同PD探測器測試多種不同波長、不同功率的激光器，大大擴(kuò)展了可量測的波長、功率范圍，這種方式極大的提高了積分球的測量靈活性。

區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)，本實施方式的積分球包括內(nèi)表面具有反射涂層的空心球殼、設(shè)置在空心球殼上的收光口及光探測器固定座；光探測器固定座上設(shè)有至少兩個光探測器固定槽，至少兩個光探測器固定槽均用于固定或容置光探測器，光探測器用于探測通過收光口入射的光信號的強度。通過上述方式，能夠保證有效的采集半導(dǎo)體激光器的輸出光信號的同時，配備的多個類型光探測器可以測試多種不同波長、不同功率的光，以適用于多種不同型號的半導(dǎo)體激光器，極大的提高了積分球的測量靈活性。

參閱圖3，圖3是本發(fā)明積分球第二實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。

該積分球包括內(nèi)表面具有反射涂層的空心球殼31、設(shè)置在空心球殼31上的收光口32及固定座容納槽33?？蛇x的，在本實施方式中，空心球殼31包括第一半球殼311和第二半球殼312，第一半球殼311與第二半球殼312固定連接成一體的空心球殼31；收光口32設(shè)于第一半球殼311的外表面，固定座容納槽33設(shè)于第二半球殼312的外表面。

其中，第一半球殼311的外表面還設(shè)有球殼固定座34，球殼固定座34用于固定積分球。

可選的，球殼固定座34的中心與積分球的圓心間的連線與收光口32中心與積分球的圓心的連線相垂直。

其中，第二半球殼312的外表面還設(shè)有光纖連接頭35，光纖連接頭35用于固定連接光纖?？蛇x的，光纖連接頭35可以是SMA905、FC、TC等連接頭，過連接頭可以固定光纖，導(dǎo)出的光可以很方便的接入光譜分析設(shè)備，完成激光的光譜特性測量。

具體地，同時參閱圖2和圖3，其中，光探測器固定座13設(shè)置于空心球殼31表面的固定座容納槽33中，固定座容納槽33為管狀結(jié)構(gòu)，固定座容納槽33的一端連接空心球殼31，另一端被蓋板133蓋住，支柱134容納于固定座容納槽33的內(nèi)部。在具體操作中，將將光探測器固定座13的支柱134插入固定座容納槽33中，用蓋板133蓋住固定座容納槽33的外口，并通過螺釘固定。

其中，光探測器固定座上設(shè)有至少兩個光探測器固定槽，至少兩個光探測器固定槽均用于固定或容置光探測器，光探測器用于探測通過收光口32入射的光信號的強度。

可選的，在一實施方式中，該積分球還可以方便的與控制電路電連接，具體地，控制電路與至少兩個光探測器電連接，用于根據(jù)光信號從至少兩個光探測器選擇相應(yīng)的光探測器。

可以理解的，控制電路可以獲取入射光的功率、波長等光電特性，從而選擇相應(yīng)的光電探測器進(jìn)行光電探測。具體地，可以控制多個光探測器中的中的一個工作，而其余的光電探測器不工作。

可選的，在另一實施方式中，也可以接收用戶的指令，選擇性的開啟其中的一個光電探測器進(jìn)行工作。

參閱圖4，圖4是本發(fā)明積分球的測量方法一實施方式的流程示意圖。該方法包括：

S41：接收外部光源的光信號，其中光信號進(jìn)入積分球內(nèi)部并被積分球內(nèi)表面漫射及反射。

可選的，其中的光信號一般是激光信號，特別的，可以是半導(dǎo)體激光器發(fā)出的激光信號。

S42：根據(jù)光信號從位于積分球的同一光探測器固定座上的至少兩個光探測器中選擇相應(yīng)的光探測器。

可選的，可以通過配合相應(yīng)控制系統(tǒng)判斷入射光的波長、功率等特性，以從至少兩個光探測器中選擇相應(yīng)的光探測器進(jìn)行光探測。

S43：利用相應(yīng)的光探測器探測光信號。

可以理解的，本實施方式是基于上述積分球的一實施方法，其具體的實施原理類似，這里不再贅述。

區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)，本實施方式的積分球的測量方法包括：接收外部光源的光信號，其中光信號進(jìn)入積分球內(nèi)部并被積分球內(nèi)表面漫射及反射；根據(jù)光信號從位于積分球的同一光探測器固定座上的至少兩個光探測器中選擇相應(yīng)的光探測器；利用相應(yīng)的光探測器探測光信號。通過上述方式，能夠保證有效的采集半導(dǎo)體激光器的輸出光信號的同時，配備的多個類型光探測器可以測試多種不同波長、不同功率的光，以適用于多種不同型號的光源，極大的提高了積分球的測量靈活性。

以上所述僅為本發(fā)明的實施方式，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。