BSDF雙向透反射分布函數光譜測量系統

BSDF雙向透反射分布函數光譜測量系統

型號：iSpecBSDF

iSpecBSDF是一款專門測量光學材料表面的雙向反射/透射分布函數和光學材料各向同性材料研究，該系統廣泛應用于航天遙感、地質測量、精密制導、目標仿真，光學設計，AR/VR/MR等領域，同時可實現對玻璃、金屬、塑料、紙張、紡織品、油漆、涂層、光學膜材料等諸多材料的表面光學特性的定量分析，是研究物質、材料的基礎物理特性非常重要的光學測試工具。

iSpecBSDF雙向反射/透射分布函數光譜測量儀的測量平臺如右圖所示。整個系統設備包括照明系統、光譜探測系統、測量機械系統和光譜數據軟件處理系統。在測量過程中，通過接口軟件將光譜測量軟件和測量機械系統的控制軟件整合在一起，通過計算機自動控制實驗的整個測量過程，使得實驗操作起來簡便、快速、省時。全自動BSDF光譜數據采集軟件，實時進行數據采集并輸出結果。

iSpecBSDF光譜系統采用高精度旋轉位移臺與懸臂梁結合的方式，完成BSDF測量。其中光源安裝在外懸臂上，轉動半徑0.5m，可以實現1個自由度旋轉，即以懸臂軸為圓點實現入射角方向旋轉(照明入射角0°~90°)；探測器安裝在內懸臂上，可以實現2個自由度旋轉，分別為以懸臂軸為圓點實現入射角方向旋轉(探測入射角0°~90°)，以中心轉臺為軸，實現方位角方向移動(探測方位角0°~360°)；樣品安裝在底座中心旋轉臺上，可以實現1個自由度旋轉(照明方位角0°~360°)。以此通過對照明端、探測端的方位角與入射角共四個自由度的控制，實現BSDF所有條件的測量。（特別說明：因運動過程中，受機械結構限制，懸臂間會存在遮擋，部分角度下獲得數據為無效數據）

測量原理：

雙向散射分布函數(Bidirectionalscatteringdistributionfunction、BSDF)通常是用在計算光在物體表面的散射，但是不能全靠雙向散射分布函數，而必須加以使用雙向反射分布函數和雙向透射分布函數。由于物體表面上有凹凸不平的微小表面，一道入射光線射到表面而產生散射現象，用BSDF來表示這種散射現象。其中雙向（Bidirectional）系指入射光與接受散射光的方向，因不同的入射光角度所產生的散射性質亦不相同。

雙向透射分布函數(BidirectionalTransmittanceDistributionFunction)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。雙向透射分布函數是光輻射的透射輻亮度和入射輻照度的比值。其數學表達式為：

技術優勢特點：

l                      整套系統采用四軸共心設計，結構簡約、穩定，旋轉位移臺角分辨率高0.01°，定位精度高0.02°

l                      整套系統采用低反射率啞光發黑處理，減少雜散反射光影響

l                      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

l                      光源可選擇150W大功率鹵燈光源或超連續激光白光光源

l                      激光指示標記樣品待測面，確定同軸平面

l                      BSDF四自由度全范圍角度軟件自動設置控制

l                      BSDF全自動光譜測量軟件軟件可跟據客戶需求自定義測量方案

BSDF雙向透反射分布函數光譜測量系統主要技術指標：