单参考BSDF测量中的角度补偿装置设计与实验研究

本文主要探讨了在测量双向散射分布函数（Bi-directional Scattering Distribution Function, BSDF）时，对于单一参考角度补偿装置的设计与实验研究。传统的BSDF测量方法要求测试样本和参考光源的入射顶角必须一致，以便获取样品表面的全空间散射特性。然而，由于实际应用中难以保持恒定的入射角度，通常采用旋转样本的方法来改变这个角度，这就需要一个角度补偿机制。 作者团队针对这个问题进行了数学建模，通过理论计算得出了当电机驱动样本旋转时，入射顶角变化对应的补偿角度表达式。这一补偿策略确保了测量过程中样本入射角的准确校准，从而减小了系统误差。经过补偿后，散射的顶角和方位角也随之调整，提高了测量结果的精度。 文章详细描述了实验装置的设计过程，包括电机驱动系统的精确控制和补偿算法的实现。在实验部分，研究者选择了铜样品作为测试对象，并在可见光条件下进行了不同温度下的散射测量，以此验证了补偿装置的有效性和系统的稳定性。整个实验过程中，系统的不确定度被控制在了0.75%，显示了该补偿装置在实际应用中的高精度性能。 这篇文章不仅提供了BSDF测量中角度补偿技术的关键理论支持，还展示了其在实际应用中的有效性和实用性。这对于提升光学测量设备的精度和效率具有重要意义，对于从事光学工程、材料科学以及相关领域的研究人员来说，是一篇有价值的参考文献。