采用三种高斯光谱合成A级太阳模拟器光谱的装置

摘要

本发明采用三种高斯光谱合成A级太阳模拟器光谱的装置，涉及专用于光谱学或色度学的光源装置，其构成部件包括三种高斯光谱的光源、两个反射镜和一个合束器；上述部件之间相互连接的光路方式是：产生第一种高斯光谱的光源输出第一种高斯光谱的光波经过第一反射镜反射，进入合束器，产生第二种高斯光谱的光源输出第二种高斯光谱的光波并直接进入合束器，产生第三种高斯光谱的光源输出第三种高斯光谱的光波经过第二反射镜反射，进入合束器，进入合束器的三种高斯光谱合成本发明装置所产生的A级太阳模拟器光谱。本发明克服了现有技术使用数量较多的高斯光谱在合成太阳模拟器时，存在调节参量增加，需要光学元件种类多和光路复杂的缺陷。

说明书

技术领域

本发明的技术方案涉及专用于光谱学或色度学的光源装置，具体地说是采用三种高斯光谱合成A级太阳模拟器光谱的装置。

背景技术

太阳模拟器是利用汞灯、氙灯、卤素等制备的人工光源，在一定波长区域与太阳光谱接近，可以应用在医疗保健、生物生长和集成电路芯片抗辐射检测等领域。在大气散射及吸收下，地球上观察太阳光谱出现很多吸收峰，需要复杂的光学系统才能完全再现太阳光谱，为此太阳模拟器光谱允许与太阳光谱存在一定差异，出现了AM1.5G标准、AM1.5D标准和AM0标准，并且定义太阳模拟器分为A、B和C三个级别。在发光二极管(LED)的出现后，采用了不同数量的LED来合成太阳模拟器的光谱，LED固体光源的太阳模拟成为研究的方向。CN104457981A公开了一种新颖的LED太阳模拟器光谱匹配方案，其采用5种LED来合成太阳模拟器光谱，在太阳模拟器光谱分解确定包含的高斯光谱方法中，采用数量较多的高斯光谱在合成太阳模拟器时，存在调节参量增加，需要光学元件种类多和光路复杂的缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供采用三种高斯光谱合成A级太阳模拟器光谱的装置，该装置采用三种高斯光谱合成太阳模拟器AM1.5G标准光谱，其光谱匹配度的最小值和最大值分别为92.88％和106.58％，满足A级太阳模拟器的要求，该方法克服了现有技术使用数量较多的高斯光谱在合成太阳模拟器时，存在调节参量增加，需要光学元件种类多和光路复杂的缺陷。

本发明解决该技术问题所采用的技术方案是：采用三种高斯光谱合成A级太阳模拟器光谱的装置，其构成部件包括三种高斯光谱的光源、两个反射镜和一个合束器；上述部件之间相互连接的光路方式是：产生第一种高斯光谱的光源输出第一种高斯光谱的光波经过第一反射镜反射，进入合束器，产生第二种高斯光谱的光源输出第二种高斯光谱的光波并直接进入合束器，产生第三种高斯光谱的光源输出第三种高斯光谱的光波经过第二反射镜反射，进入合束器，进入合束器的三种高斯光谱合成本发明装置所产生的A级太阳模拟器光谱。

上述采用三种高斯光谱合成A级太阳模拟器光谱的装置，所述三种高斯光谱的光源输出的三种高斯光谱的参数分别是：第一种高斯光谱的中心波长是490nm，第二种高斯光谱的中心波长是720nm，第三种高斯光谱的中心波长是1000nm，第一种高斯光谱的标准偏差是80nm，第二种高斯光谱的标准偏差是144nm，第三种高斯光谱的标准偏差是80nm，第一种高斯光谱的幅度是1.33W/m²/nm，第二种高斯光谱的幅度是1.24W/m²/nm，第三种高斯光谱的幅度是0.49W/m²/nm。

上述采用三种高斯光谱合成A级太阳模拟器光谱的装置，所述进入合束器的三种高斯光谱合成本发明装置所产生的A级太阳模拟器光谱，在AM1.5G标准中的400nm～500nm、500nm～600nm、600nm～700nm、700nm～800nm、800nm～900nm和900nm～1100nm六个波段中的光谱匹配度分别为96.14％、105.68％、92.88％、106.58％、96.80％和102.01％，该本发明装置所产生的A级太阳模拟器光谱达到AM1.5G标准的A级太阳模拟器的要求，光谱失配度优于A级太阳模拟器的最大失配度。

上述采用三种高斯光谱合成A级太阳模拟器光谱的装置，所用的三种高斯光谱的光源、两个反射镜和一个合束器均是本领域公知的设备部件，由公知途径获得；其部件之间的相互连接的光路方式是本领域的技术人员所能掌握的。

本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明所具有的突出的实质性特点和显著的进步如下：

在AM1.5G标准中，将400nm～500nm称为第一个波段，将500nm～600nm称为第二个波段，将600nm～700nm称为第三个波段，将700nm～800nm称为第四个波段，将800nm～900nm称为第五个波段，将900nm～1100nm称为第六个波段。

(1)本发明装置中，所使用的第一种高斯光谱的中心波长为490nm，在AM1.5G标准的六个波段中的第一个波段400nm～500nm内，同时接近第一个波段400nm～500nm与第二个波段500nm～600nm的边界500nm。第一种高斯光谱的标准偏差为80nm，对应的其高斯光谱半宽为188nm，相当于前五个波段各自宽度100nm的1.8倍，同时第一种高斯光谱的中心波长为490nm，第一种高斯光谱中心波长与第一波段400nm～500nm最远距离为90nm，与第二个波段500nm～600nm最远距离为110nm，与第三个波段600nm～700nm最远距离为210nm，第一种高斯光谱的幅度为1.33W/m²/nm，第一种高斯光谱覆盖了第一个波段400nm～500nm和第二个波段500nm～600nm，并向第三个波段600nm～700nm延伸。

(2)本发明装置中，所使用的第二种高斯光谱的中心波长为720nm，在AM1.5G标准的六个波段中的第四个波段700nm～800nm内，同时接近第三个波段600nm～700nm与第四个波段700nm～800nm的边界700nm。第二种高斯光谱的标准偏差为144nm，对应的高斯光谱半宽为399nm，相当于前五个波段中每个波段宽度100nm的近4倍，同时第二种高斯光谱的中心波长为720nm，第二种高斯光谱中心波长与第一波段400nm～500nm最远距离为320nm，与第六个波段900nm～1100nm最远距离为380nm，第二种高斯光谱的幅度为1.24W/m²/nm，第二种高斯光谱覆盖了400nm～1100nm六个波段。

(3)本发明装置中，所使用的第三种高斯光谱的中心波长为1000nm，在AM1.5G标准的六个波段中的第六个波段900nm～1100nm的中间。第三种高斯光谱的标准偏差为80nm，对应的高斯光谱半宽为188nm，相当于第六个波段900nm～1100nm的宽度的0.9倍，同时第三种高斯光谱的中心波长为1000nm，第三种高斯光谱中心波长与第五波段800nm～900nm最远距离为200nm，第三种高斯光谱的幅度为0.49W/m²/nm，第三种高斯光谱覆盖了第六个波段900nm～1100nm，并向第五波段800nm～900nm延伸。

(4)现有技术中，达到AM1.5G标准的A级太阳模拟器的光谱匹配度下限为75％和上限为125％，本发明装置所产生的A级太阳模拟器光谱在AM1.5G标准的六个波段中的光谱匹配度分别为96.14％、105.68％、92.88％、106.58％、96.80％和102.01％，其中最小光谱匹配度为92.88％，最大光谱匹配度为106.58％，明显优于AM1.5G标准中A级太阳模拟器光谱匹配度下限75％和上限125％，本发明装置所产生的A级太阳模拟器光谱达到AM1.5G标准的A级太阳模拟器的要求。

(5)现有技术中采用数量较多LED或者高斯光谱合成太阳模拟器光谱，多个高斯光谱相互重叠，而本发明仅采用三种高斯光谱，这三种高斯光谱对应三种LED，只有第一种高斯光谱与第二种高斯光谱存在交叠区域，第二种高斯光谱与第三种高斯光谱存在交叠区域，相互重叠的高斯光谱的数量减少，因此，本发明装置减少了合成太阳模拟器中需要的高斯光谱的数量，简化了太阳模拟器结构的复杂度，增加太阳模拟器的可靠性，提高了高斯光谱的使用效率。

(6)现有技术中假设了400nm～700nm均匀分布的白光LED，而本发明采用单色LED的高斯光谱模型，调整光谱匹配更灵活。

(7)现有技术中在700nm～900nm、800nm～900nm和900nm～1100nm采用单一谱线较窄的LED光谱匹配，由三种高斯光谱合成的本发明装置所产生的A级太阳模拟器光谱204在这三个波段的边界会较大变化，而本发明采用三种高斯光谱的半宽分别188nm、399nm和188nm，三种高斯光谱覆盖了AM1.5G标准中的多个波段，由三种高斯光谱合成的本发明装置所产生的A级太阳模拟器光谱204更平滑。

(8)现有技术中调节调节了400nm～600nm光谱匹配后，再调节在600nm～700nm光谱匹配，最后分别调节700nm～900nm、800nm～900nm和900nm～1100nm光谱匹配，而本发明采用三种高斯光谱在400nm～1100nm中整体实现光谱匹配。

(9)本发明采用AM1.5G标准作为太阳模拟器进行计算，同样的方法可以推广到AM1.5D标准，具有通用性。

本发明所具有的突出的实质性特点和显著的进步在下面的实施例中得到进一步说明。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明采用三种高斯光谱合成A级太阳模拟器光谱的装置的构成示意框图。

图2为本发明所采用的三种高斯光谱与本发明装置所产生的A级太阳模拟器光谱之间关系的λ-I曲线图。

图3为本发明装置所产生的A级太阳模拟器光谱与AM1.5G标准光谱比较的λ-I曲线图。

图4为本发明装置所产生的A级太阳模拟器光谱分别在AM1.5G标准的六个波段中的光谱辐照度占整个六个波段总光谱辐照度的百分比，以及AM1.5G标准中的A级太阳模拟器六个波段中光谱辐照度，占整个六个波段总光谱辐照度百分比的上、下限的λ-P_M关系示意图。

图5为本发明装置所产生的A级太阳模拟器光谱的光谱匹配度，以及AM1.5G标准中的A级太阳模拟器中的光谱匹配度的上、下限的λ-S_M关系示意图。

图中，101.产生第一种高斯光谱的光源，102.产生第二种高斯光谱的光源，103.产生第三种高斯光谱的光源，104.第一反射镜，105.合束器，106.第二反射镜，201.第一种高斯光谱，202.第二种高斯光谱，203.第三种高斯光谱，204.本发明装置所产生的A级太阳模拟器光谱，301.AM1.5G标准光谱。

图中，坐标单位的含义分别是：λ为辐射波长，μm为波长单位，I为光谱辐照度，W/m²/nm为光谱辐照度单位，P_M表示在六个波段中光谱辐照度占整个六个波段的百分比，S_M表示在六个波段中光谱匹配度，％表示百分号。

具体实施方式

图1所示实施例表明，本发明采用三种高斯光谱合成A级太阳模拟器光谱的装置，其构成部件包括三种高斯光谱的光源、两个反射镜和一个合束器；上述部件之间相互连接的光路方式是：产生第一种高斯光谱的光源101输出第一种高斯光谱201的光波经过第一反射镜104反射，进入合束器105，产生第二种高斯光谱的光源102输出第二种高斯光谱202的光波并直接进入合束器105，产生第三种高斯光谱的光源103输出第三种高斯光谱203的光波经过第二反射镜106反射，进入合束器105，进入合束器105的三种高斯光谱合成本发明装置所产生的A级太阳模拟器光谱204，在此输出。

图2所示实施例表明，本发明的第一种高斯光谱201、第二种高斯光谱202、第三种高斯光谱203的参数分别是：标准偏差分别为σ₁＝80nm、σ₂＝144nm及σ₃＝80nm，中心波长分别为λ₀₁＝490nm、λ₀₂＝720nm和λ₀₃＝1000nm，幅度分别为A₁＝1.33W/m²/nm、A₂＝1.24W/m²/nm和A₃＝0.49W/m²/nm。图2用λ-I曲线显示了本发明所采用的三种高斯光谱与本发明装置所产生的A级太阳模拟器光谱之间的关系。从图2中可以看出三种高斯光谱峰值位置、峰值高度和分布范围以及三种高斯光谱交叠区域，第一种高斯光谱201与第二种高斯光谱202存在明显的交叠，第二种高斯光谱202与第三种高斯光谱203存在明显的交叠，第一种高斯光谱201与第三种高斯光谱203的交叠可以忽略，第一种高斯光谱201和第三种高斯光谱203明显窄于第二种高斯光谱202，第一种高斯光谱201的峰值大小与第二种高斯光谱202接近，第三种高斯光谱203的幅度明显低于前两种高斯光谱201和202，这三种高斯光谱的幅度呈现下降的变化规律，由第一种高斯光谱201、第二种高斯光谱202和第三种高斯光谱203合成的本发明装置所产生的A级太阳模拟器光谱204包含这三种高斯光谱的特性。

图3所示实施例用λ-I曲线显示本发明装置所产生的A级太阳模拟器光谱204与AM1.5G标准光谱301的比较情况。图3可见，本发明装置所产生的A级太阳模拟器光谱204与AM1.5G标准光谱301接近。由于AM1.5G标准光谱301存在很多峰值，对于现有技术来说，需要较多的高斯光谱才能产生于AM1.5G标准光谱301完全一致的光谱，而本发明仅采用三种高斯光谱合成的本发明装置所产生的A级太阳模拟器光谱204在AM1.5G标准的六个波段中的光谱匹配度分别为96.14％、105.68％、92.88％、106.58％、96.80％和102.01％，其中最小光谱匹配度为92.88％，最大光谱匹配度为106.58％，明显优于AM1.5G标准中A级太阳模拟器光谱匹配度下限75％和上限125％，本发明装置所产生的A级太阳模拟器光谱达到AM1.5G标准的A级太阳模拟器的要求。因此，本发明装置减少了合成太阳模拟器中需要的高斯光谱的数量，简化了太阳模拟器结构的复杂度，增加太阳模拟器的可靠性，提高了高斯光谱的使用效率。

图4所示实施例表明，AM1.5G标准的六个波段400nm～500nm、500nm～600nm、600nm～700nm、700nm～800nm、800nm～900nm和900nm～1100nm中的各自光谱匹配度的百分比为M_P1、M_P2、M_P3、M₄、M_P5和M_P6，AM1.5G标准中的A级太阳模拟器分别在上述AM1.5G标准的六个波段中的光谱辐照度所占整个六个波段总光谱辐照度百分比的上限为A_P1、A_P2、A_P3、A_P4、A_P5和A_P6，下限为B_P1、B_P2、B_P3、B_P4、B_P5和B_P6；本发明装置所产生的A级太阳模拟器光谱分别在上述AM1.5G标准的六个波段中的光谱辐照度所占整个六个波段总光谱辐照度的百分比为C_P1、C_P2、C_P3、C₄、C_P5和C_P6，图4显示C_P1、C_P2、C_P3、C₄、C_P5和C_P6完全在AM1.5G标准中的A级太阳模拟器的A_P1B_P1、A_P2B_P2、A_P3B_P3、A_P4B_P4、A_P5B_P5和A_P6B_P6的范围内，并且接近AM1.5G标准中规定的六个波段各自光谱匹配度的百分比M_P1、M_P2、M_P3、M₄、M_P5和M_P6。

图5所示实施例表明，AM1.5G标准中的A级太阳模拟器分别在AM1.5G标准的400nm～500nm、500nm～600nm、600nm～700nm、700nm～800nm、800nm～900nm和900nm～1100nm六个波段中的光谱匹配度的上限为A_S1、A_S2、A_S3、A_S4、A_S5和A_S6，下限为B_S1、B_S2、B_S3、B_S4、B_S5和B_S6；本发明装置所产生的A级太阳模拟器光谱分别在上述六个波段中的光谱匹配度为C_S1、C_S2、C_S3、C₄、C_S5和C_S6。图5显示，本发明装置所产生的A级太阳模拟器光谱分别在上述六个波段中的光谱匹配度C_S1、C_S2、C_S3、C₄、C_S5和C_S6接近AM1.5G标准的六个波段的各自光谱100％匹配度M_P1、M_P2、M_P3、M₄、M_P5和M_P6，并在AM1.5G标准中的A级太阳模拟器光谱匹配度的上限、下限A_S1B_S1、A_S2B_S2、A_S3B_S3、A_S4B_S4、A_S5B_S5和A_S6B_S6的范围内。

实施例

本实施例采用三种高斯光谱合成A级太阳模拟器光谱的装置，其构成部件包括三种高斯光谱的光源、两个反射镜和一个合束器；其构成部件包括三种高斯光谱的光源、两个反射镜和一个合束器；上述部件之间相互连接的光路方式是：产生第一种高斯光谱的光源101输出第一种高斯光谱的光波经过第一反射镜104反射，进入合束器105，产生第二种高斯光谱的光源102输出第二种高斯光谱的光波并直接进入合束器105，产生第三种高斯光谱的光源103输出第三种高斯光谱的光波经过第二反射镜反射106，进入合束器105，进入合束器105的三种高斯光谱合成本发明装置所产生的A级太阳模拟器光谱204。

上述采用三种高斯光谱合成A级太阳模拟器光谱的装置，所述三种高斯光谱的光源输出的三种高斯光谱的参数分别是：第一种高斯光谱201的中心波长是490nm，第二种高斯光谱202的中心波长是720nm，第三种高斯光谱203的中心波长是1000nm，第一种高斯光谱201的标准偏差是80nm，第二种高斯光谱202的标准偏差是144nm，第三种高斯光谱203的标准偏差是80nm，第一种高斯光谱201的幅度是1.33W/m²/nm，第二种高斯光谱202的幅度是1.24W/m²/nm，第三种高斯光谱203的幅度是0.49W/m²/nm。

上述采用三种高斯光谱合成A级太阳模拟器光谱的装置，所述进入合束器105的三种高斯光谱合成本发明装置所产生的A级太阳模拟器光谱204在AM1.5G标准中的400nm～500nm、500nm～600nm、600nm～700nm、700nm～800nm、800nm～900nm和900nm～1100nm六个波段中的光谱匹配度分别为96.14％、105.68％、92.88％、106.58％、96.80％和102.01％，该本发明装置所产生的A级太阳模拟器光谱204达到AM1.5G标准的A级太阳模拟器的要求，光谱失配度优于A级太阳模拟器的最大失配度。

上述进入合束器105的三种高斯光谱分别表示如下：

第一种高斯光谱201

第二种高斯光谱202

第三种高斯光谱203

其中，λ为辐射波长，A_i(i＝1,2,3)分别表示三种高斯光谱的幅度，λ_0i(i＝1,2,3)分别表示三种高斯光谱的中心波长，σ_i(i＝1,2,3)分别表示三种高斯光谱的标准偏差，利用这三种高斯光谱公式(1)～(3)合成太阳模拟器的光谱。三种高斯光谱的标准偏差σ₁＝80nm、σ₁＝144nm及σ₁＝80nm，中心波长分别为λ₀₁＝490nm、λ₀₂＝720nm和λ₀₃＝1000nm，幅度分别为A₁＝1.33W/m²/nm、A₂＝1.24W/m²/nm和A₃＝0.49W/m²/nm，则公式(1)～(3)化成

根据三种高斯光谱的半宽W_FWHMi(i＝1,2,3)分别与高斯光谱的标准偏差σ_i(i＝1,2,3)的关系为

可以计算出三种高斯光谱的标准偏差σ₁＝80nm、σ₂＝144nm及σ₃＝80nm，对应的高斯光谱的半宽W_FWHMi(i＝1,2,3)分别为188nm、399nm和188nm。

在AM1.5G标准中，将400nm～500nm称为第一个波段，将500nm～600nm称为第二个波段，将600nm～700nm称为第三个波段，将700nm～800nm称为第四个波段，将800nm～900nm称为第五个波段，将900nm～1100nm称为第六个波段。

第一种高斯光谱201的标准偏差为80nm，对应的其高斯光谱半宽为188nm，相当于前五个波段各自宽度100nm的1.8倍，同时第一种高斯光谱201的中心波长为490nm，第一种高斯光谱201中心波长与第一波段400nm～500nm最远距离为90nm，与第二个波段500nm～600nm最远距离为110nm，与第三个波段600nm～700nm最远距离为210nm，第一种高斯光谱201的幅度为1.33W/m²/nm，第一种高斯光谱201覆盖了第一个波段400nm～500nm和第二个波段500nm～600nm，并向第三个波段600nm～700nm延伸。

第二种高斯光谱202的标准偏差为144nm，对应的高斯光谱半宽为399nm，相当于前五个波段中每个波段宽度100nm的近4倍，同时第二种高斯光谱202的中心波长为720nm，第二种高斯光谱202中心波长与第一波段400nm～500nm最远距离为320nm，与第六个波段900nm～1100nm最远距离为380nm，第二种高斯光谱202的幅度为1.24W/m²/nm，第二种高斯光谱202覆盖了400nm～1100nm六个波段。

第三种高斯光谱203的标准偏差为80nm，对应的高斯光谱半宽为188nm，相当于第六个波段900nm～1100nm的宽度200nm的0.9倍，同时第三种高斯光谱203的中心波长为1000nm，第二种高斯光谱202中心波长与第五波段800nm～900nm最远距离为200nm，第三种高斯光谱203的幅度为0.49W/m²/nm，可以覆盖第六个波段900nm～1100nm，并向第五波段800nm～900nm延伸。

选取上述三种高斯光谱中心波长与各自标准偏差分别为σ₁＝80nm、σ₁＝144nm及σ₁＝80nm，中心波长分别为λ₀₁＝490nm、λ₀₂＝720nm和λ₀₃＝1000nm，幅度分别为A₁＝1.33W/m²/nm、A₂＝1.24W/m²/nm和A₃＝0.49W/m²/nm，为实现400nm～1100nm波长范围的覆盖以及达到AM1.5G标准的A级太阳模拟器提供了条件，下面计算由三种高斯光谱合成的本发明装置所产生的A级太阳模拟器光谱204的性能。

由三种高斯光谱合成的本发明装置所产生的A级太阳模拟器光谱204表示如下：

I_t(λ)＝I₁(λ)+I₂(λ)+I₃(λ)(8)

这里I_t(λ)表示由三种高斯光谱合成的本发明装置所产生的A级太阳模拟器光谱204，代入高斯光谱具体形式公式(4)～(6)，公式(8)化成

利用数值计算中采用的求和代替积分，计算由三种高斯光谱合成的本发明装置所产生的A级太阳模拟器光谱204I_t(λ)在六个波段中的各自波段光谱辐照度占六个波段总光谱辐照度的百分比P_M如下：

这里P_r1、P_r2、P_r3、P_r4、P_r5和P_r6分别表示由三种高斯光谱合成的本发明装置所产生的A级太阳模拟器光谱204I_t(λ)分别在400nm～500nm、500nm～600nm、600nm～700nm、700nm～800nm、800nm～900nm和900nm～1100nm六个波段中的光谱辐照度占整个六个波段的百分比，AM1.5G标准中规定，分别在400nm～500nm、500nm～600nm、600nm～700nm、700nm～800nm、800nm～900nm和900nm～1100nm六个波段中光谱辐照度，分别占400nm～1100nm波段光谱辐照度的18.4％、19.9％、18.4％、14.9％、12.5％和15.9％，在合成太阳模拟器光谱中，由三种高斯光谱合成的本发明装置所产生的A级太阳模拟器光谱204分别在六个波段中光谱辐照度在选定整个波段内百分比满足AM1.5G标准A级太阳模拟器要求，即光谱匹配度达到75％～125％，公式(10)～(15)计算的P_r1、P_r2、P_r3、P_r4、P_r5和P_r6满足下面不等式

0.75×18.4％≤P_M1≤1.25×18.4％(16)

0.75×19.9％≤P_M2≤1.25×19.9％(17)

0.75×18.4％≤P_M3≤1.25×18.4％(18)

0.75×14.9％≤P_M4≤1.25×14.9％(19)

0.75×12.5％≤P_M5≤1.25×12.5％(20)

0.75×15.9％≤P_M6≤1.25×15.9％(21)

下面计算六个波段的光谱匹配度S_M：

这里S_M1、S_M2、S_M3、S_M4、S_M5和S_M6分别表示由三种高斯光谱合成的本发明装置所产生的A级太阳模拟器光谱204I_t(λ)分别在400nm～500nm、500nm～600nm、600nm～700nm、700nm～800nm、800nm～900nm和900nm～1100nm六个波段的光谱匹配度。

根据六个波段的光谱匹配度计算六个波段的最大失配度ε_max为

ε_max＝max(|ε₁|,|ε₂|,|ε₃|,|ε₄|,|ε₅|,|ε₆|)(28)

其中这里ε₁、ε₂、ε₃、ε₄、ε₅和ε₆分别表示六个波段的光谱失配度，ε_max表示六个波段的光谱失配度最大值，||表示绝对值，光谱失配度等于100％(100％＝1)减去光谱匹配度，结合公式(22)～(27)的结果计算得到六个波段的光谱失配度如下：

ε₁＝1-S_M1＝3.86％>

ε₂＝1-S_M3＝5.68％(30)

ε₃＝1-S_M3＝7.28％(31)

ε₄＝1-S_M4＝6.58％(32)

ε₅＝1-S_M5＝3.20％(33)

ε₆＝1-S_M6＝2.01％(34)

再根据公式(28)求出六个波段的最大失配度ε_max为7.28％，相当于A级太阳模拟器的最大失配度25％的0.29倍，因此本发明采用三种高斯光谱合成的本发明装置所产生的A级太阳模拟器光谱204达到AM1.5G标准中A级太阳模拟器的要求，由三种高斯光谱合成的本发明装置所产生的A级太阳模拟器光谱204失配度优于A级太阳模拟器的最大失配度度。

本实施例所用的三种高斯光谱的光源、两个反射镜和一个合束器均是本领域公知的设备部件，由公知途径获得；其部件之间的相互连接的光路方式是本领域的技术人员所能掌握的。