工程散射片的强度均匀照明和目标面均匀照明

时间：2022-12-15

根据操作条件和应用要求，RPC Photonics的工程散射片可以将激光光束散射成特定形状的光斑，具体包括强度均匀照明、工程散射片均匀照明和工程扩散片均匀光斑。在本文中，我们讨论了定义光分布的一些典型方法以及两种常见的照明条件，即角度空间上的强度分布和工作面上辐照度。

1.强度Intensity，或者说，辐射强度定义为散射片向给定方向发射的每单位立体角功率。可以想象探测器沿着以散射片为中心的圆弧移动，如下图所示。

图1：角度空间中的照明（强度）

探测器具有一定的角度范围，这定义了在每个角度捕获的光线量。

2.另一种常见方案需要散射片照亮屏幕，如下所示。

图2：平面目标/屏幕的照明（辐照度）

在这种情况下，作为角度函数的单位面积接受的能量分布通常称为“辐照度”Irradiance。

关于这两种照明方案，有几点需要注意：

1.对于角度空间条件下的照明，探测器通常指向光源。因此，对于任何给定的观察角度，探测器定义的角度范围始终相同。

因此，例如，对于强度均匀照明，如果散射片在±40°范围内产生均匀的强度，观察者将在测量弧上该范围内的任何地方看到相同的能量。

2.在平面目标屏幕的照明中，探测器与屏幕平行。在这种情况下，探测器捕获的总能量取决于观察角度，并随着角度增加而变小。因此，为了在屏幕上产生均匀照明，与原点处的能量相比，需要将更多的能量定向到边缘。

基于上述*1项和*2项，很明显，设计用于在给定照明模式下工作的散射片在不同模式下使用时表现不同。例如，产生均匀强度（相对于角度）的散射片不会产生均匀辐照度（在屏幕上）。类似地，均匀照亮屏幕的漫散体（均匀辐照度）不提供均匀强度（在角度空间中）。

均匀照明（工程散射片均匀照明）

现今RPC Photonics工程散射片通常根据其辐照度分布来定义，即在目标屏幕上测量的能量分布，如上图2所示。例如，大多数RPC Photonics的标准散射片设计为在目标屏幕上提供均匀照明。

在这两种模式下运行的散射片示例如下所示：

图3：Two diffusers(10°, left, and 80°, right, full‐width)，用于在角度空间中均匀照明，并在平面目标上表现。
为了用更均匀的光分布照亮平面目标，在角度空间中测量的能量需要随角度增加。这种强度剖面通常被称为“蝙蝠翼”剖面。示例如下图4所示。
图4：蝙蝠翼散射片（蓝线）比中心向广角方向引导更多能量。因此，它在平面目标上提供更均匀的照明，或均匀的辐照度。

蝙蝠翼漫射体的概念非常普遍，并非所有蝙蝠翼漫射体都能产生工程扩散片均匀光斑。例如，如果强度峰值远**中心，则会创建环形图案。因此，在*某个散射体时，无论是在角度空间还是在平面空间中，描述其工作方式以及需要何种形式的光分布都很重要。
RPC Photonics能够控制其工程散射片的强度分布。以便在所需的任何照明模式下的操作，无论其具有均匀的强度、均匀的辐照度或其他自定义分布。