Rauscharmes photonisches Instrument zur Streulichtmessung

Die Streulichteigenschaften von Oberflächen und Körpern kann zum Lichtdesign für beispielsweise autonome Fahrzeuge verwendet werden. Dazu ist die Charakterisierung von Streulicht mit einem Goniophotometer notwendig. Aufgrund des kleinen Signalpegels des Streulichts muss die photometrische Erfassung und elektrische Signalaufbereitung eines Goniophotometer sehr rauscharm sein. Dies betrifft vor Allem die gleichzeitige Erfüllung mehrerer Eigenschaften: Messung im reflexionsarmen Dunkelraum, stabile Lichtquelle (Laserdiode) mit sehr konstanter Stromquelle, Einhaltung der photometrischen Grenzentfernung, geringstes Rauschen der Photodiode und ihres Signalverstärkers, „gute“ Kalibrierung der Photodiode (inklusive Verstärker) und automatische Datenakquisition. Wir stellen unsere Fortschritte unter Beachtung dieser Punkte vor, um ein rauscharmes automatisiertes photonisches Instrument zu erhalten. Neben optischen Effekten müssen auch elektronische Effekte analysiert werden. Das entwickelte Messsystem für präzise Streulichtmessungen hat einen Dynamikumfang von nahezu 10 Dekaden und weist eine Streuung der Messwerte (2 Standardabweichungen) von weniger als 0,08% um den Mittelwert auf.