光學(xué)計量
光學(xué)計量的單位不能直接從其他量的單位導(dǎo)出。在SI中,發(fā)光強度的單位—坎德拉為七個基本單位之一。
光學(xué)計量是計量學(xué)的十大專業(yè)之一,它是圍繞光學(xué)物理量測量技術(shù)和量值傳遞開展工作。其主要任務(wù)是不斷完善光學(xué)計量單位制,復(fù)現(xiàn)物理量單位,研究新的計量標(biāo)準(zhǔn)器具和標(biāo)準(zhǔn)裝置,建立量值傳遞系統(tǒng)和傳遞方法,發(fā)展新的測試技術(shù),研究新的光學(xué)計量理論。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,光學(xué)計量技術(shù)得到飛速發(fā)展,已成為光學(xué)產(chǎn)業(yè)的支撐技術(shù),光學(xué)計量的波段范圍一般從1nm至1mm,其中有可見光、紫外線、紅外線,代表著光學(xué)計量技術(shù)已從可見光發(fā)展到紫外光和紅外光。光學(xué)與電子學(xué)相比較,其研究的波長比微波、無線電短得多,波束、脈寬和譜線寬度都可以壓縮得很窄,因而用于探測時,空域、時域或頻域分辨力很高。
最早的光學(xué)計量主要是光度學(xué)計量,即對光源的光通量、發(fā)光強度、光亮度和光照度進(jìn)行準(zhǔn)確度測量。針對是可見光,波長范圍380nm至780nm。隨著人們對紅外光和紫外光的認(rèn)識,光學(xué)計量從可見光向紅外光和紫外光兩個方向擴展。由于紅外光和紫外光人眼是看不到的,其輻射量是純物理量,不再包含人眼的視覺特性,因此,在光度學(xué)計量的基礎(chǔ)上,出現(xiàn)了光輻射計量分專業(yè)。
20世紀(jì)60年代誕生了激光,激光的卓越特性推進(jìn)了物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)的研究,加深了對物質(zhì)及其運動規(guī)律的認(rèn)識,已經(jīng)形成一些新的學(xué)科分支,如量子光學(xué)、激光物理學(xué)、激光化學(xué)、激光生物學(xué)等。由于激光特有的單色性、準(zhǔn)直性和高亮度性,常規(guī)的光輻射計量滿足不了需要,出現(xiàn)了激光參數(shù)計量分專業(yè)。
20世紀(jì)70年代以后,由于半導(dǎo)體激光器和光導(dǎo)纖維技術(shù)的重大突破,導(dǎo)致了光纖通信為代表的光信息技術(shù)的蓬勃發(fā)展,促進(jìn)了相應(yīng)各學(xué)科的發(fā)展和彼此間的相互滲透,形成了光電子學(xué),由此出現(xiàn)了光纖參數(shù)計量,在此基礎(chǔ)上相繼出現(xiàn)了微小光學(xué)計量和集成光學(xué)計量。
到目前為止,光學(xué)計量涉及到的內(nèi)容包括:光源的總光通量計量、照度和亮度計量、輻射度計量、激光功率計量、激光能量計量、色度計量、感光計量、光學(xué)材料計量和成像系統(tǒng)的計量等。
可見,光學(xué)計量技術(shù)既是現(xiàn)代光學(xué)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ),同時也是光學(xué)技術(shù)發(fā)展的支撐和保障,兩者密不可分,光學(xué)技術(shù)每一個新的發(fā)展,都伴隨著光學(xué)計量技術(shù)的發(fā)展。