积分球的基本工作原理：光线由输入孔入射后，在积分球内部被均匀地反射及漫射，并在球面上形成均匀的光强分布，输出孔所得到的光线为非常均匀的漫射光束。而且入射光的入射角度、空间分布、以及极性都不会对输出的光束强度和均匀度造成影响。同时因为光线经过积分球内部的均匀分布后才射出，因此积分球也可当作一个光强衰减器，输出强度与输入强度比大约为：光输出孔面积/积分球内部的表面积。对于积分球内壁上的辐亮度必须考虑多次反射与开口处通量损失。若以传播距离不同偏轴半径光强度与同距离时轴心点所接收的光强度的比值表示纵坐标，以光积分球出口的垂直距离为横坐标。可以看出积分球出射的光斑随着距离的增加而均匀，首先是偏轴半径的光强与中心光强相差的增大，然后随着距离越来越大，光斑又趋于均匀。积分球在环境科学中，如大气污染、水质分布等研究中，发挥着关键作用。Spectra-UT 超可调光谱均匀光源供应商
内置光源积分球的被测光源安装在积分球内部，于探测端球壁位置开一个窗口用来连接探测装置，光源与探测窗口之间有一块隔光板用来放置光源发出光直接照射在探测端口，光在积分球内壁进行充分的漫反射后，在内壁行程均匀照度，后照射到光电探测端口，进而得出光束的光学性质。积分球的进光口和探测端口分别各开一个窗口，积分球内部同样放置遮光板放置光束直接照射探测端口，光束从进光口进入积分球，经过充分的漫反射后行程均匀照度，后从积分球探测端口进行光学性质测量。光谱辐照度辐射定标厂商积分球被广泛应用于照明产品的性能测试中。
积分球球体倍增因子对表面反射率极为敏感。选择漫反射涂层或材料会对给定设计的辐射度产生很大影响（如图3所示）。所示的两种涂层都具有高反射率，在350至1350 nm范围内的反射率超过95%。因此，对于相同的积分球，人们可能预期不会有明显的辐射度增加。然而，辐射度的相对增加大于反射率的相对增加，其系数等于球体倍增因子。虽然其中一种涂层在一定波长范围内比另一种提供2%到15%的反射率增加，但相同的积分球设计将导致辐射度增加40%至240%。较大的增加发生在1400纳米以上的近红外光谱区域。
积分球的原理和典型应用：1.积分球的原理，积分球是一种球形仪器，通过测量球的旋转角度来确定位置和运动的工具。其主要原理是基于陀螺仪和加速度计的测量。1.1 陀螺仪原理，陀螺仪是一种测量旋转角速度的装置。积分球中的陀螺仪通过测量球在三个轴向上的转动角速度来确定球的旋转状态。1.2加速度计原理，加速度计是一种测量加速度的装置。积分球中的加速度计通过测量球在三个轴向上的加速度来确定球的运动状态。积分球integrating sphere具有高反射性内表面的空心球体。用来对处于球内或放在球外并靠近某个窗口处的试样对光的散射或发射进行收集的一种高效率器件。球上的小窗口可以让光进入并与检测器靠得较近。在球的内表面涂有无波长选择性的(均匀)漫反射性的白色涂料。在球内任一方向上的照度均相等。 所属学科： 机械工程(一级学科) ；光学仪器(二级学科) ；光学测试仪器(三级学科)。积分球内的光源经过处理，可以模拟不同的光照条件。
这种辐射度交换一次又一次地发生，直到它在空间上整合。入射到整个积分球体表面的总通量的n次反射的交换可以用幂级数来建模，并简化为一个简单的辐射方程:式中Φ为入射到积分球内的光，As为积分球壁面积，p为积分球壁反射率，f为开口端口面积占比。简化的辐射度方程可用于模拟光和LED测量应用的光学效率。这些应用包括用于激光表征的光学衰减，进入光纤或安装在积分球体上的探测器表面的通量，用于图像传感器的光谱辐射度和用于非成像光学传感传感器的光谱辐照度，或积分球体应用所需的其他许多辐射和光度参数。通过积分球，可以研究声波在球体内的传播特性，为声学研究提供支持。VIS-NIR光谱辐射定标无人驾驶
积分球在光学领域，如光纤通信、激光传输等方面，具有重要意义。Spectra-UT 超可调光谱均匀光源供应商
大多数球体由轻质铝制成，但也有使用其他材料，如钢、塑料和玻璃纤维。“很难使球体在物理上均匀，而这是产生均匀的光分布的关键，”佛罗里达州奥兰多市光电子实验室的亚历克斯·方说。铝也是连接两半或四分之一球体并管理密封/接缝*简单的材料。“人们曾尝试过只粉刷一个大房间作为积分球，但铝是迄今为止非常好的材料。此外，明确您要测量单位(功率W，辐照度W/m2，或光通量流明)，以及积分球的几何形状，无论是全积分球4π立体角还是半积分球2π(见图3)。“一个完整的积分球可以测量所有方向发射的设备(4π立体角)，也可以测量只向前发射的设备(2π)，”Weitzman说。“半积分球通常只用于2π测量。”Spectra-UT 超可调光谱均匀光源供应商
