光學(xué)計(jì)量
光學(xué)計(jì)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(qiáng)度的單位—坎德拉為七個(gè)基本單位之一。
光學(xué)計(jì)量是計(jì)量學(xué)的十大專業(yè)之一,它是圍繞光學(xué)物理量測(cè)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(jì)量單位制,復(fù)現(xiàn)物理量單位,研究新的計(jì)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(cè)試技術(shù),研究新的光學(xué)計(jì)量理論。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,光學(xué)計(jì)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(jì)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(jì)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(zhǎng)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(cè)時(shí),空域、時(shí)域或頻域分辨力很高。
最早的光學(xué)計(jì)量主要是光度學(xué)計(jì)量,即對(duì)光源的光通量、發(fā)光強(qiáng)度、光亮度和光照度進(jìn)行準(zhǔn)確度測(cè)量。針對(duì)是可見光,波長(zhǎng)范圍380nm至780nm。隨著人們對(duì)紅外光和紫外光的認(rèn)識(shí),光學(xué)計(jì)量從可見光向紅外光和紫外光兩個(gè)方向擴(kuò)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(jì)量的基礎(chǔ)上,出現(xiàn)了光輻射計(jì)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(duì)物質(zhì)及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律的認(rèn)識(shí),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(jì)量滿足不了需要,出現(xiàn)了激光參數(shù)計(jì)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(jì)量,在此基礎(chǔ)上相繼出現(xiàn)了微小光學(xué)計(jì)量和集成光學(xué)計(jì)量。
到目前為止,光學(xué)計(jì)量涉及到的內(nèi)容包括:光源的總光通量計(jì)量、照度和亮度計(jì)量、輻射度計(jì)量、激光功率計(jì)量、激光能量計(jì)量、色度計(jì)量、感光計(jì)量、光學(xué)材料計(jì)量和成像系統(tǒng)的計(jì)量等。
可見,光學(xué)計(jì)量技術(shù)既是現(xiàn)代光學(xué)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ),同時(shí)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(gè)新的發(fā)展,都伴隨著光學(xué)計(jì)量技術(shù)的發(fā)展。