BSDF双向透反射分布函数光谱测量系统

型号：iSpecBSDF

iSpecBSDF是一款专门测量光学材料表面的双向反射/透射分布函数和光学材料各向同性材料研究，该系统广泛应用于航天遥感、地质测量、精密制导、目标仿真，光学设计，AR/VR/MR等领域，同时可实现对玻璃、金属、塑料、纸张、纺织品、油漆、涂层、光学膜材料等诸多材料的表面光学特性的定量分析，是研究物质、材料的基础物理特性非常重要的光学测试工具。

iSpecBSDF双向反射/透射分布函数光谱测量仪的测量平台如右图所示。整个系统设备包括照明系统、光谱探测系统、测量机械系统和光谱数据软件处理系统。在测量过程中，通过接口软件将光谱测量软件和测量机械系统的控制软件整合在一起，通过计算机自动控制实验的整个测量过程，使得实验操作起来简便、快速、省时。全自动BSDF光谱数据采集软件，实时进行数据采集并输出结果。

iSpecBSDF光谱系统采用高精度旋转位移台与悬臂梁结合的方式，完成BSDF测量。其中光源安装在外悬臂上，转动半径0.5m，可以实现1个自由度旋转，即以悬臂轴为圆点实现入射角方向旋转(照明入射角0°~90°)；探测器安装在内悬臂上，可以实现2个自由度旋转，分别为以悬臂轴为圆点实现入射角方向旋转(探测入射角0°~90°)，以中心转台为轴，实现方位角方向移动(探测方位角0°~360°)；样品安装在底座中心旋转台上，可以实现1个自由度旋转(照明方位角0°~360°)。以此通过对照明端、探测端的方位角与入射角共四个自由度的控制，实现BSDF所有条件的测量。（特别说明：因运动过程中，受机械结构限制，悬臂间会存在遮挡，部分角度下获得数据为无效数据）

测量原理：

双向散射分布函数(Bidirectionalscatteringdistributionfunction、BSDF)通常是用在计算光在物体表面的散射，但是不能全靠双向散射分布函数，而必须加以使用双向反射分布函数和双向透射分布函数。由于物体表面上有凹凸不平的微小表面，一道入射光线射到表面而产生散射现象，用BSDF来表示这种散射现象。其中双向（Bidirectional）系指入射光与接受散射光的方向，因不同的入射光角度所产生的散射性质亦不相同。

双向透射分布函数(BidirectionalTransmittanceDistributionFunction)表示了不同入射角条件下物体表面在任意观测角的透射特性，如图2所示。双向透射分布函数是光辐射的透射辐亮度和入射辐照度的比值。其数学表达式为：

技术优势特点：

l                      整套系统采用四轴共心设计，结构简约、稳定，旋转位移台角分辨率高0.01°，定位精度高0.02°

l                      整套系统采用低反射率哑光发黑处理，减少杂散反射光影响

l                      光谱仪可配置不同档次光谱仪（制冷或非制冷可选），光谱范围380-1100nm/380-1700nm/380-2500nm

l                      光源可选择150W大功率卤灯光源或超连续激光白光光源

l                      激光指示标记样品待测面，确定同轴平面

l                      BSDF四自由度全范围角度软件自动设置控制

l                      BSDF全自动光谱测量软件软件可跟据客户需求自定义测量方案

BSDF双向透反射分布函数光谱测量系统主要技术指标：