Radiometria e Fotometria

Laboratório de Radiometria e Fotometria

O Laboratório de Radiometria e Fotometria atua nas áreas de radiometria, fotometria, fotônica quântica e caracterização de fibras ópticas.

Linhas de Pesquisa

1. Radiometria primária: padronização em medições de potência óptica e calibração de fotodetectores, radiômetros e medidores de potência óptica utilizando fontes de laser.
2. Espectrorradiometria: medição de irradiância espectral nas faixas do ultravioleta, visível e infravermelho, disseminação da escala de irradiância espectral por meio de espectrorradiômetro e calibração absoluta de células solares de referência.
3. Colorimetria: métodos para determinação da temperatura de cor correlata, coordenadas cromáticas e índice de reprodução de cor de lâmpadas incandescentes.
4. Espectrofotometria primária: calibração absoluta de filtros ópticos padrão.
5. Metrologia de poucos fótons: caracterização e calibração de detectores contadores de fótons e aplicações.
6. Fotônica: calibração da dispersão dos modos de polarização de fibras ópticas e componentes fotônicos.
7. Radiometria UV: medição de detectores de radiação na faixa do ultravioleta e aplicações em UV germicida.

Infraestrutura

1. Radiômetro Criogênico e Responsividade Espectral de Detectores: O Inmetro mantém um Radiômetro Criogênico de Substituição Elétrica (RCSE) como padrão primário para medidas de potência óptica, utilizado na determinação da responsividade espectral de fotodetectores padrão, que são servem como padrões de transferência para outros sistemas de calibração, garantindo rastreabilidade às grandezas radiométricas e fotométricas. O RCSE participou da intercomparação SIM.PR-S3 e a grandeza apresenta CMC registrado na base de dados de comparações chave (KCDB) do BIPM. A responsividade espectral de detectores é obtida por comparação com um detector calibrado usando radiação monocromática, proveniente de laser (Ar+ e HeNe) ou de lâmpada com monocromador e bancadas com controle óptico adequado (com CMCs registrados no KCDB no intervalo espectral de 280 nm a 1.030 nm). Esse sistema sustenta a disseminação nacional da escala de potência óptica e possibilita a calibração de fotodetectores, radiômetros e medidores de potência óptica.

2. Fotônica quântica: desenvolvem-se pesquisas utilizando fontes de radiação de baixíssima intensidade — no nível de poucos fótons — e de detectores de fótons únicos para aplicações e caracterizações radiométricas avançadas. São utlizados lasers altamente atenuados e sistemas de geração de pares de fótons para caracterização de parâmetros de contadores de fótons ou para determinação da frequência óptica de fontes de laser de baixa intensidade, dentre outras aplicações metrológicas.

3. Metrologia de fibras ópticas: realizam-se medições e caracterização de fibras ópticas e componentes fotônicos para  telecomunicações, incluindo a determinação de dispersão dos modos de polarização (PMD). O Laraf utiliza sistema o método JME (autonanálise das matrizes de Jones), que participou da intercomparação COOMET PR-S9, além do método interferométrico.

4. Intensidade Luminosa: o sistema de intensidade luminosa do Inmetro é baseado em fotômetros trap padrões rastreados ao RCSE. A manutenção da unidade SI, a candela, é realizada por meio de fotômetros padrão e lâmpadas padrão, que são calibradas em um banco fotométrico com 10 metros de comprimento.

5. Irradiância espectral de lâmpadas: A irradiância espectral [W/m²/nm] de lâmpadas é obtida por comparação com lâmpada padrão calibrada. Espectrorradiômetros caracterizados são utilizados como dispositivos de medição intermediário. A faixa espectral coberta atualmente varia de 250 nm a 1.100 nm, em expansão para 2.400 nm.

6. Calibração de células solares de referência: um sistema de calibração de células solares de referência em responsividade espectral em modo irradiância [A/(W/m²/nm)] com rastreabilidade aos padrões radiométricos nacionais está em desenvolvimento. As células solares de referência calibradas são utilizadas na determinação e ajuste da irradiância de simuladores solares, de modo a satisfazer as condições básicas de medição de dispositivos fotovoltaicos.

7. Colorimetria: os sistemas espectrorradiométricos empregados na medição de irradiância espectral de lâmpadas incandescentes permitem determinar grandezas colorimétricas com excelente exatidão e baixa incerteza. São determinadas grandezas colorimétricas como temperatura de cor correlata (TCC), coordenadas cromáticas e índice de reprodução de cor (IRC), conforme CMC registrado no KCDB do BIPM.

8. Espectrofotometria primária e calibração de filtros-padrão: A infraestrutura do sistema primário de grandezas espectrofotométricas e calibração primária de filtros-padrão baseia-se no uso de fontes ópticas estáveis (lâmpadas halógena e de xenônio) e na operação com fotodetectores de alta uniformidade espacial. Utiliza óptica de precisão, incluindo monocromadores e elementos opto-mecânicos com controle geométrico rigoroso, operando em ambiente termicamente estabilizado para minimizar deriva e ruído. Os modelos de medição incluem correções radiométricas e análise de incerteza conforme o GUM. Esse sistema garante a disseminação nacional das escalas espectrofotométricas, permitindo calibrações absolutas de transmitância, absorbância e de filtros-padrão com compatibilidade internacional.

Serviços

O Laboratório de Radiometria e Fotometria disponibiliza uma lista de serviços de calibração e ensaio que podem ser consultados no site do Inmetro:

• Calibração
• Ensaio

Caso haja interesse na realização de serviços de calibração, preencha o formulário e envie-o juntamente com a solicitação de calibração para o e-mail samci@inmetro.gov.br.

Contato

Laboratório de Radiometria e Fotometria
Chefe do Laboratório: Catherine Costa Oliveira da Silva
Chefe Substituto: Thiago Ferreira da Silva
Endereço: Av. Nossa Senhora das Graças, 50 - Xerém
Metrologia Óptica – Prédio 04
Duque de Caxias - RJ - CEP: 25250-020
Tel: (21) 2679-9026
E-mail: laraf@inmetro.gov.br