BRDF/BTDF是萊森光學(xué)一款專門測量光學(xué)材料表面的雙向反射/透射分布函數(shù)和光學(xué)材料各向同性材料研究,該系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于航天遙感、地質(zhì)測量、精密制導(dǎo)、目標(biāo)仿真, 光學(xué)設(shè)計(jì), VR/VR/MR等領(lǐng)域,同時可實(shí)現(xiàn)對玻璃、金屬、塑料、紙張、紡織品、油漆、涂層、光學(xué)膜材料等諸多材料的表面光學(xué)特性的定量分析,是研究物質(zhì)、材料的基礎(chǔ)物理特性非常重要的光學(xué)測試工具。
BRDF/BTDF雙向反射/透射分布函數(shù)光譜測量儀的測量平臺如右圖所示。整個系統(tǒng)設(shè)備包括照明系統(tǒng)、光譜探測系統(tǒng)、測量機(jī)械系統(tǒng)和光譜數(shù)據(jù)軟件處理系統(tǒng)。在測量過程中,通過接口軟件將輻射測量軟件和測量機(jī)械系統(tǒng)的控制軟件整合在一起,通過計(jì)算機(jī)自動控制實(shí)驗(yàn)的整個測量過程,使得實(shí)驗(yàn)操作起來簡便、快速、省時。全自動BRDF光譜數(shù)據(jù)采集軟件,實(shí)時進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并輸出結(jié)果。
萊森光學(xué)BRDF光譜系統(tǒng)采用高精度旋轉(zhuǎn)位移臺與懸臂梁結(jié)合的方式,完成BRDF測量。其中光源安裝在外懸臂上,轉(zhuǎn)動半徑0.5m,可以實(shí)現(xiàn)1個自由度旋轉(zhuǎn),即以懸臂軸為圓點(diǎn)實(shí)現(xiàn)天頂角方向旋轉(zhuǎn)(照明天頂角0°~90°);探測器安裝在內(nèi)懸臂上,可以實(shí)現(xiàn)2個自由度旋轉(zhuǎn),分別為以懸臂軸為圓點(diǎn)實(shí)現(xiàn)天頂角方向旋轉(zhuǎn)(探測天頂角0°~90°),以中心轉(zhuǎn)臺為軸,實(shí)現(xiàn)方位角方向移動(探測方位角0°~360°);樣品安裝在底座中心旋轉(zhuǎn)臺上,可以實(shí)現(xiàn)1個自由度旋轉(zhuǎn)(照明方位角0°~360°)。以此通過對照明端、探測端的方位角與天頂角共四個自由度的控制,實(shí)現(xiàn)BRDF所有條件的測量。(特別說明:因運(yùn)動過程中,受機(jī)械結(jié)構(gòu)限制,懸臂間會存在遮擋,部分角度下獲得數(shù)據(jù)為無效數(shù)據(jù))
測量原理
根據(jù)雙向反射/透射分布函數(shù)的定義,BRDF測量方法是分別測出入射光譜輻照度和反射/透射光譜輻亮度,兩者之比即為BRDF/BTDF。
雙向反射分布函數(shù)定義
雙向透射分布函數(shù)定義
雙向透射分布函數(shù)(Bidirectional Transmittance Distribution Function)表示了不同入射角條件下物體表面在任意觀測角的透射特性,如圖2所示。雙向透射分布函數(shù)是光輻射的透射輻亮度和入射輻照度的比值。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為
技術(shù)優(yōu)勢特點(diǎn)
1.整套系統(tǒng)采用四軸共心設(shè)計(jì),結(jié)構(gòu)簡約、穩(wěn)定,旋轉(zhuǎn)位移臺角分辨率高0.050,定位精度高0.10
2.整套系統(tǒng)采用低反射率啞光發(fā)黑處理,減少雜散反射光影響
3.光譜儀可配置不同檔次光譜儀(制冷或非制冷可選),光譜范圍380-1100nm/380-1700nm/380-2500nm
4.光源可選擇150W大功率鹵燈光源或超連續(xù)激光白光光源
5.BRDF四自由度全范圍角度軟件自動設(shè)置控制
6.BRDF全自動光譜測量軟件軟件可跟據(jù)客戶需求自定義測量方案
主要技術(shù)指標(biāo)