高準直太陽光模擬器是一種專門設(shè)計用于在實驗室環(huán)境中高精度模擬太陽光的設(shè)備。其核心目標不只是產(chǎn)生與太陽光相似的光譜（特別是在可見光和紫外光部分），更重要的是通過高準直度的光束，精確模擬太陽光在日地距離（約1.5億公里）下到達地球的近似平行光特性。Luminbox 的高準直太陽光模擬器，以卓越的光譜還原能力和高準直光束輸出，可為精密光學(xué)測試提供穩(wěn)定可靠的實驗環(huán)境。

高準直太陽光模擬器的組成

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氙燈高準直太陽光模擬器截面示意圖

光源系統(tǒng)：常用氙燈、金屬鹵化物燈及LED 光源。氙燈具備高能量密度，適用于大面積、高輻照度測試；LED 光源則以光譜純凈、壽命長的特點，滿足小尺寸精密元件測試需求。

準直光學(xué)系統(tǒng)：由非球面透鏡與拋物面反射鏡組成，通過多級光學(xué)矯正，將光束發(fā)散角控制在0.1° 以內(nèi)，實現(xiàn)近乎平行的光束輸出。

光譜調(diào)整系統(tǒng)：采用多層干涉濾光片，依據(jù)ASTM E927 標準，可快速切換 AM0（太空光譜）、AM1.5G（地面標準光譜）等模式，確保光譜匹配精度達到 AAA 級。

高準直太陽光模擬器的工作原理

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高能高準直性太陽模擬器

高準直太陽光模擬器的工作原理主要是通過光源、準直光學(xué)系統(tǒng)和光譜調(diào)整系統(tǒng)的協(xié)同工作，以此實現(xiàn)太陽光光譜與準直度的模擬。其運作過程中，光源產(chǎn)生光束，經(jīng)準直光學(xué)系統(tǒng)處理為高準直光束，再通過光譜調(diào)整系統(tǒng)，最終輸出與太陽光相似的光譜。

光源是模擬器性能的關(guān)鍵影響因素。常用的氙燈、金屬鹵化物燈等，因其光譜特性與太陽光高度相近，成為高準直太陽光模擬器的理想選擇。這些光源可產(chǎn)生覆蓋紫外、可見光和近紅外波段的復(fù)合光，為模擬提供基礎(chǔ)光譜。

準直光學(xué)系統(tǒng)由透鏡與反射鏡構(gòu)成，承擔將光束轉(zhuǎn)化為高準直度的重要任務(wù)。其中，透鏡初步匯聚光線，反射鏡進一步校準光束方向，二者配合使光束達到高準直狀態(tài)，模擬太陽光在大氣中傳播的遠場特性。

在精密光學(xué)測試中的典型應(yīng)用

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光學(xué)精密測量圖

1.光學(xué)元件性能測試

在鏡頭、棱鏡等光學(xué)元件檢測中，高準直模擬器模擬無窮遠目標光源，可精確測量元件的像差、畸變與透射率。

2.光電器件研發(fā)測試

在太陽能電池效率評估中，高準直模擬器的穩(wěn)定輻照度（1000W/m2±2%）與標準光譜，能準確測定電池的短路電流、填充因子等參數(shù)。

3.材料光物理特性研究

在光催化材料研發(fā)中，高準直模擬器通過調(diào)節(jié)光束入射角與光譜成分，模擬不同緯度、時段的太陽光，研究材料表面的光化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)。

高準直太陽光模擬器的技術(shù)優(yōu)勢

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可控性強：可自由調(diào)節(jié)光譜、輻照度、照射時間，消除環(huán)境因素干擾；

重復(fù)性高：同一測試條件可無限次復(fù)現(xiàn)，確保實驗數(shù)據(jù)可追溯；

應(yīng)用靈活：通過更換光源與濾光片，適配從實驗室研發(fā)到產(chǎn)業(yè)化測試的全流程需求。

從實驗室的前沿研究到產(chǎn)業(yè)的實際應(yīng)用，高準直太陽光模擬器正在重塑光學(xué)測試的標準。未來，隨著行業(yè)對光學(xué)測試精度要求的進一步提升，Luminbox也將繼續(xù)深化技術(shù)迭代，推動高準直太陽光模擬器向更高精度與多環(huán)境耦合方向演進，為精密測試領(lǐng)域構(gòu)建可量化的光學(xué)基準平臺。

Luminbox 全光譜準直型太陽光模擬器

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Luminbox 全光譜準直型太陽光模擬器為跨行業(yè)材料提供高精度老化測試與性能驗證，能精準模擬自然光環(huán)境，支持光譜/ 亮度 / 色溫調(diào)控。

全光譜覆蓋：350nm-1100nm 光譜，貼近自然光權(quán)重

高動態(tài)亮度：2 米處 20,000-150,000Lux，滿足 HUD 亮度響應(yīng)測試

強光抗擾驗證：直射模擬復(fù)現(xiàn)圖像模糊/ 重影問題場景

多場景適應(yīng)：支持日間/ 夜間 / 隧道等光照動態(tài)切換測試

Luminbox 全光譜準直型太陽光模擬器以精密光學(xué)的工程化應(yīng)用，可有效縮短從基礎(chǔ)研究到工業(yè)驗證的周期，為材料化學(xué)迭代提供了可靠的“人工太陽” 測試。將實驗室級創(chuàng)新轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)化能力，助力能源材料、環(huán)境技術(shù)、航空航天等領(lǐng)域的技術(shù)革新。