為解決目前白光LED光譜非連續(xù)性問(wèn)題,設(shè)計(jì)出一種基于單色LED的太陽(yáng)光譜合成方法。該方法通過(guò)構(gòu)建單色LED光譜模型,采用最小二乘算法以最大相關(guān)指數(shù)R²為優(yōu)化目標(biāo),實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)光譜的擬合。在理想峰值波長(zhǎng)等間隔LED擬合的基礎(chǔ)上,對(duì)非等間隔的單色LED進(jìn)行最佳擬合求解,得到27種單色LED的最優(yōu)組合,其相關(guān)指數(shù)R²達(dá)到0.9576;通過(guò)遞減實(shí)驗(yàn),優(yōu)化分析兩組17種單色LED組合光譜的擬合結(jié)果,其混合光譜仍滿足AM1.5的A級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求,實(shí)現(xiàn)了多種LED對(duì)太陽(yáng)光譜的最佳擬合,同時(shí)降低了工程應(yīng)用的難度。 

【文章來(lái)源】：激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2020,57(09)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

光譜輻射模型擬合的460nm LED光譜

LED屬于電流控制型半導(dǎo)體器件，根據(jù)二極管所具有的伏安特性，LED在正常工作時(shí)，其發(fā)光強(qiáng)度與正向工作電流具有近似的正比關(guān)系。采用OSRAM公司生產(chǎn)的3528系列波長(zhǎng)為460nm的單色LED燈珠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，在保證測(cè)試環(huán)境溫度為25℃，工作電壓為5V的情況下，將驅(qū)動(dòng)電流從20mA逐步調(diào)節(jié)至50mA，所測(cè)得的光譜輻照強(qiáng)度變化如圖2所示。實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果表明，隨著電流的不斷增大，單色LED光譜的輻照強(qiáng)度逐漸增大，且半峰全寬呈逐漸變寬的趨勢(shì)。因此，通過(guò)改變LED的驅(qū)動(dòng)電流可以實(shí)現(xiàn)對(duì)單色LED光譜輻照強(qiáng)度的調(diào)整，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合多種不同單色LED的光譜特性來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)光譜的擬合。3.2 實(shí)際LED合成太陽(yáng)光譜仿真

對(duì)所選取的11種單色LED進(jìn)行光譜合成，仿真結(jié)果如圖4所示�？梢钥闯�，在380～800nm可見(jiàn)光波段，通過(guò)改變不同單色LED的驅(qū)動(dòng)電流以調(diào)整其光譜的輻照強(qiáng)度來(lái)合成的光譜曲線，可以在很大程度上彌補(bǔ)了單一白光LED缺失的光譜波段，增強(qiáng)了光譜連續(xù)性，與太陽(yáng)光譜曲線相似度較高。因此，采用多種單色LED擬合太陽(yáng)光譜照明具有可行性。圖4 實(shí)驗(yàn)選取的11種單色LED光譜合成結(jié)果

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]R/G/B/W 4色LED光源不舒適眩光研究[J]. 田會(huì)娟,郝甜甜,關(guān)濤,胡陽(yáng),蔡敏鵬,張輝.  激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2019(13)
[2]基于發(fā)光二極管的太陽(yáng)模擬器的研究現(xiàn)狀[J]. 蘇拾,張國(guó)玉,王凌云,王逸文,王基強(qiáng),王立輝.  激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2018(07)
[3]基于有效集算法的大功率單色LED太陽(yáng)光譜模擬仿真[J]. 張玉寶,董禮,張國(guó)英.  發(fā)光學(xué)報(bào). 2018(06)
[4]基于新型LED準(zhǔn)直系統(tǒng)的自由曲面均勻照明設(shè)計(jì)[J]. 朱民,樓俊,潘玉玨,謝成寶.  光學(xué)學(xué)報(bào). 2018(04)
[5]基于單色LED補(bǔ)償白光LED技術(shù)的模擬太陽(yáng)光譜研究[J]. 徐廣強(qiáng),于慧媛,張競(jìng)輝,曹冠英,韓磊,李德勝,于晶杰.  發(fā)光學(xué)報(bào). 2017(08)
[6]基于LED陣列的動(dòng)態(tài)照明設(shè)計(jì)方法[J]. 花卉,毛祥龍,譚家海,魚衛(wèi)星.  激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2017(10)
[7]基于RGBW四色LED的混光研究[J]. 宋鵬程,文尚勝,陳穎聰.  光學(xué)學(xué)報(bào). 2015(09)
[8]基于最小二乘法的曲線擬合[J]. 權(quán)開(kāi)波,賈寧,杜培壽.  商. 2015(03)
[9]光譜可調(diào)積分球光源的光譜匹配算法研究[J]. 胡友麗,袁銀麟,吳浩宇,鄭小兵.  應(yīng)用光學(xué). 2014(03)
[10]LED太陽(yáng)模擬器光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真[J]. 孫健剛,李果華,朱孔碩,趙潔心,馬曉光.  激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2013(10)



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