高性能固体白光光源的研究

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1、分类号TN2学校代码10590UDC535密级公开深圳大学硕士学位论文高性能固体白光光源的研究学位申请人姓名谌江波专业名称光学工程学院（系、所）光电工程学院指导教师姓名余建华教授原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文高性能固体白光光源的研究是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律后果由本人承担。论文作者签名：日期：年月日高性能固体白光光源的研究摘要半

2、导体照明作为21世纪新一代的绿色照明光源，它具有节能、环保、稳定性强、寿命长等优点，已广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明等领域。随着人们生活质量的提高，人们对光源品质的追求不单单是光效方面，在许多应用场合，人们不仅要求光源的色温可调，而且要有高的显色指数。光源色温对人的昼夜生物规律有着重要的影响，而光源的显色指数反映的是光源还原物体真实色彩的能力。LED光源和其它光源一样存在光衰，光衰不光影响光源的光通量，而且对光源的色温影响较大，影响高品质光源的使用。LED光源并非适用于任何场合，例如在投影显示，高亮度背

3、光源等领域，半导体激光器更加适合，LD具有高亮度，低光学扩展量，寿命长，性能稳定等一系列优点。本文研究了色温可调高显色指数白光LED光源；研究了LED光衰特性，并针对四色混合LED白光光源提出了色温稳定系统的设计方案；研究了高显色指数激光白光源。主要工作如下：1、利用Matlab程序，设计了可调色温高显色指数白光光源理论计算模拟软件的界面，使得计算模拟程序操作更加简洁、明了，为可调色温高显色指数白光LED光源的实验研究奠定了基础。实验中用蓝光LED激发涂覆其上的绿橙双色荧光粉获得暖白光，与红、绿、蓝三种LED光源混光。通

4、过控制模块发送指令到PWM驱动电路分别调节各个LED的驱动电流占空比，从而控制四种LED的光通量及其配比，实现色温在2700K-6500K范围内连续可调。首次在宽色温范围内，获得超高的显色指数，Ra在95-98之间，全部特殊显色指数（R1-R15）都在90以上、辐射发光效率（LER）在286-336lm/W之间的白光LED光源。实验测量与计算模拟结果的一致性很好。2、针对LED的光衰问题，实验首先研究光衰对单芯片和PC型LED光学特性的影响，为研究四色混合LED白光色温稳定提供了实验基础；其次研究了四色混合LED白光光源

5、中，红、绿、蓝三种光源光衰分别对白光光源色温的影响，研究发现，红绿蓝三种光源的光衰对混合白光光源色温的影响存在线性关系；最后提出了一种基于TCS3414颜色传感器的闭环控制色温稳定系统。I高性能固体白光光源的研究3、首先，研究了荧光粉的粉胶比及厚度对荧光粉激发荧光光学特性的影响。其次，研究了绿光LED和蓝光LD激发绿色荧光粉光电转化效率的对比，得出了在大电流下，LD激发绿色荧光粉的效率更高，热稳定性更好。最后，在高显色指数激光白光的实验研究中，采用蓝光LD激发绿色和红色荧光粉的方式进行混光，混光方式采用色轮混光和直接混光

6、。其中，色轮混光中绿色和红色荧光粉的粉胶比分别为它们光效最高时对应的比例，即分别是1：3和1：5。通过比较色轮混光和直接混光的实验结果，发现色轮混光不管是光效还是一般显色指数都比直接混光好，这是因为直接混光时，荧光粉存在二次激发现象。关键词：发光二极管；半导体激光器；白光照明；显色指数；色温IIResearchofhighperformancesolidwhitelightsourceAbstractSemiconductorlightingasanewgenerationofgreenlightingin21stCen

7、tury,ithastheadvantagesofenergysaving,environmentalprotection,highstability,longlife,hasbeenwidelyusedinindicatorlight,display,decoration,backlightsource,generallightingandotherfields.Withtheimprovementoflifequality,peoplepursuitoflightqualityisnotonlythephotoele

8、ctricconversionefficiency,inmanyapplications,itrequiresnotonlythetemperatureofthelightisadjustable,andhaveahighcolorrenderingindex.Lightsourcehasanimportantinf