一种亮度可调的模拟特定光源的光源装置的制作方法

本发明涉及光源领域，特别涉及一种亮度可调的模拟特定光源的光源装置。

背景技术：

随着科技的发展，人们对于光源模拟的需求日益增加，其中尤为突出的是太阳模拟器，模拟自然界的太阳光，并且其光谱稳定，辐照度均匀，可以用于相关的模拟试验中。现如今我们更多的注重于太阳光等一些常见光源的模拟，缺少对于一些普通光源的模拟，在一些需要这些光源的试验中，可以利用模拟光源替代真实光源进行试验。

有关光源的模拟一般都是以led的形式，且通过电流调节亮度，档位少，功耗大；此外，一般用于光源的均匀性处理的都是利用的积分球，而积分球体积大，不便于集成一体。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对上述问题，提供一种具有调节范围广、模拟精度高、功耗低、体积小等特点的亮度可调的模拟特定光源的光源装置。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种亮度可调的模拟特定光源的光源装置，所述光源装置包括：同轴依次设置的光源模块、光源腔室、毛玻璃和光纤组；

所述光源模块，用于发射光以覆盖可见光近红外光谱波段，模拟特定光源；

所述光源腔室，用于对光源模块发出的光进行拟合均匀处理；

所述毛玻璃，用于对光源腔室输出的光进行进一步均匀处理；

所述光纤组，用于导出毛玻璃输出的光形成光源。

进一步地，所述光源腔室包括依次设置的光阑、挡片。

进一步地，所述光源装置还包括前盖、后盖、第一压圈、第二压圈、空心凸台；所述挡片设置于空心凸台内，毛玻璃、光阑分别设置于空心凸台的两端；所述光源模块设置在后盖上；所述后盖通过第二压圈固定光阑，前盖通过第一压圈固定毛玻璃；所述前盖上设有通孔用于设置光纤组。

进一步地，所述挡片通过压环固定在空心凸台内。

进一步地，所述光源模块包括串联的n'种led灯，n'的具体数值根据所需模拟的光源进行调换并具体化。

进一步地，所述光源模块包括控制单元，用于控制所述n'种led灯的工作状态，改变模拟光源的亮度。

进一步地，所述控制单元利用pwm脉宽调制，实现256个档位的调节。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：1)装置结构小巧，易于集成；2)采用led组合，光谱可调，能够模拟多种光谱的特定光源；3)可通过控制单元调节光源的亮度，可调节范围广；4)模拟的光源发出的光更均匀；5)通过光纤导出光，充分利用了光纤的特性，便于布置，易于整个装置的集成，且功耗低。

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

附图说明

图1为一个实施例中亮度可调的模拟特定光源的光源装置结构原理图。

图2为一个实施例中亮度可调的模拟特定光源的光源装置结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在一个实施例中，结合图1，提供了一种亮度可调的模拟特定光源的光源装置，该光源装置包括：同轴依次设置的光源模块8、光源腔室10、毛玻璃4和光纤组1；

所述光源模块8，用于发射光以覆盖可见光近红外光谱波段，模拟特定光源；

所述光源腔室10，用于对光源模块8发出的光进行拟合均匀处理；

所述毛玻璃4，用于对光源腔室10输出的光进行进一步均匀处理；

所述光纤组1，用于导出毛玻璃4输出的光形成光源。导光光纤的导光原理为：根据光的折射定律：n1sinθ1＝n2sinθ2n1为纤芯的折射率，n2为包层的折射率)，若n1＞n2,则会有θ2＞θ1。如果n1与n2的比值增大到一定程度，则会使折射率θ2≥90°，此时的折射率光线不再进入包层，而会在纤芯与包层的分界面上经过θ2＝90°时)，或者重返回到纤芯中进行传播θ2≥90°时)。这种现象叫光的全反射，把对应于折射角θ2等于90的入射角叫做临界角，临界角当光在光纤中发生全反射现象时，由于光线基本上全部在纤芯区进行传播，没有光进入包层中，所以可以大大降低光纤的衰耗。

进一步地，在其中一个实施例中，所述光源腔室包括依次设置的光阑7(用于调节光源模块8发射光束的束径)、挡片8。

进一步地，在其中一个实施例中，结合图2，所述光源装置还包括前盖2、后盖9、第一压圈3-1、第二压圈3-2、空心凸台11；所述挡片8设置于空心凸台11内，毛玻璃4、光阑7分别设置于空心凸台11的两端；所述光源模块8设置在后盖9上；所述后盖9通过第二压圈3-2固定光阑7，前盖2通过第一压圈3-1固定毛玻璃4；所述前盖2上设有通孔用于设置光纤组1。

进一步地，在其中一个实施例中，所述挡片8通过压环5固定在空心凸台10内。

进一步地，在其中一个实施例中，所述光源模块8包括串联的n'种led灯，n'的具体数值根据所需模拟的光源进行调换并具体化。

进一步地，在其中一个实施例中，所述光源模块8包括控制单元，用于控制所述n'种led灯的工作状态，改变模拟光源的亮度。

进一步地，在其中一个实施例中，所述控制单元利用pwm脉宽调制，实现256个档位的调节。

作为一种具体示例，在其中一个实施例中，通过相关指数对本发明光源拟合的精度进行判定，相关指数r²表示一元多项式回归方程拟合度的高低，所用公式为：

式中，τti为目标数据，为拟合数据，为目标滤光片透过率的数学期望，n为拟合曲线上选取的点的数量。相关指数越接近于1，表明匹配的效果越好。对光谱匹配而言，相关指数越大，匹配的光谱和目标光谱的相似度就越高。

通过大量实验，获得本发明装置特定光谱的模拟精度可达84.68％。

本发明的光源装置能够实现有效、高精度的光源模拟，模拟光源更贴近于真实光源，效果良好。整个装置可调节范围广，能够模拟不同光谱、不同亮度的特定光源，且结构小巧，易于集成，功耗低。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。