简介
使用光谱仪测量辐射源光能的应用需要进行辐照度校准，因为光谱仪未校准的强度响应包括光谱仪内部光学器件光谱传输和探测器光谱响应的贡献。本应用说明解释了 FT-NIR Rocket 0.9-2.6 如何用于 900-2500nm 光谱范围内的辐照度测量。它演示了如何使用 FT-NIR Rocket 测量太阳的光谱辐照度。
辐照度校准程序
所需硬件如下：
- 傅立叶变换近红外火箭光谱仪
- 带校准数据的校准光源
- 反射余弦接收器，配有 1 米长的光纤电缆（NA=0.22 型，纤芯直径 600µm）
校准光源
我们使用的校准光源是 250 瓦卤素灯，其绝对辐照度可溯源至德国计量研究所 (PTB)。距离 30 厘米处的绝对辐照度Elamp(λ)如图 1 所示。
辐照度校准装置
为了测量校准辐照度，傅立叶变换近红外光谱仪通过光纤连接到我们的反射模式余弦接收器。需要这一硬件来漫射光谱仪光纤输入端的光，否则光耦合到光纤中将过于依赖光纤相对于光源的方向。
大多数可见光谱范围光纤光谱仪制造商都提供在传输模式下工作的余弦接收器，这些接收器通常由一薄层乳白玻璃或类似聚四氟乙烯的材料制成。虽然它们在可见光范围内是一种很好的解决方案，但透射模式余弦接收器在近红外波段会受到色度效应的影响：在近红外波段，它们的响应不再是入射角的余弦函数，这是因为根据光散射物理学原理，当衍射效应随 ∼1/λ4 减小时，扩散器会变得部分透明。我们的反射模式余弦接收器克服了这些限制，在波长达 2500nm 的近红外范围内提供良好的余弦响应。更多信息，请阅读本文。
光谱仪的反射余弦接收器固定在照相三脚架上，与校准卤素灯的标称距离为 30 厘米，如图 2 所示。
图 2 - 辐照度校准装置，包括 Arcoptix 反射余弦接收器
测量校准灯的光谱后，光谱仪的响应率R(λn)可以通过简单的除法计算得出：
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