光度学实验指导书

《光度学实验指导书》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、《光度学》实验指导书北京信息科技大学光电学院目录实验一LED光强度分布测试3实验二积分球测光源的光谱特性6实验一LED光强度分布测试一、实验目的了解LED的光学、电学和热特性，学握LED光度和色度的测量原理以及LED光源的测量方法。二、实验原理1.电性能测试：分析LED的正向电性能和反向电性能，测量原理如图1、图2：■<■_(A>—-图1LED正向电性能测量原理图2LED反向电性能测量原理正向电性能测量时，采用恒流源供电，根据设定的电流白动调节输出正向工作电流，并测出LED两端的正向压降和流过LED的正向电流。反向电性能测量时，采用恒压源供电，逐渐增加程控恒压源输出电压，并监测流过LED的电流

2、，当电流达到设定的反向漏电流值时，测量此时的电压即为反向电压;给被测LED施加反向电压，根据设定的反向电压调节怛压源，同时测出流过LED的反向漏电流。电性能分析系统中恒流（压）源山微电脑通过D/A自动调节，梢度高、速度快。2、空间光强分布测试：原理如图3所示在光强测试系统中，测量是通过转动LED的垂直转轴并且探头保持不动來实现的。因为垂直转轴通过LED的光学中心，所以这就相当于探头绕着LED在离LED—定距离的球面上作圆周%―I色动。根据光度学相关知识可以知道，照度和光强的关系可以由下式来表示:(1)/COS0式中：E为照度，T为光强，r为光源到光接收面的距离，()为光束中心与光接收面法线的(

3、2)(3)因此I=Er2夹角。在木系统屮，&始终为0,所以CosO始终为1,公式简化为:照度值E山仪器测出，光源到探头的距离山用八按规定条件设定，那么光强值也就得到了。三、实验内容与步骤步骤1.实验内容：1)测试LED的光强分布；2.实验步骤：1)打开仪器电源；2)按锁存键，被测的LED被点亮，记录LED与探测器Zl'可角度为零的光强值；3)转动角度转盘，正、负每10度测量一次，记录其光强值。每次转动角度转盘后将遮光罩罩上后再进行读数。四、实验结果绘出光强曲线，分析实验数据。实验二积分球测光源的光谱特性一、实验目的1.了解积分球的结构和原理；2.掌握用积分球测量LED光通量的方法。二、实验原理

4、积分球又称为光通球，是一个中空的完整球壳。内壁涂白色漫反射层，口球内壁各点漫射均匀。如图1所示：圏1积分球原理光源S在球壁上任意-点B上产生的光照度是由多次反射光产生的光照度叠加而成的。由积分学原理可得，球而上任意一点B的光照度E为：(1)式（1）中，耳为光源S直接照在B点上的光照度，厶的大小不仅与B点的位置冇关,也与光源在球内的位宜有关。如果在光源S和B点间放一档屏，挡去直接射向B点的光，则耳=0,因而在B点的光照度为：(2)0P4於1-/7式（2）中，为积分球半径，°为积分球内壁反射率。/?和均为常数，因此在球壁上任意位置的光照度E（挡去肓接光照麻）与灯的光通量0成正比。通过测最球壁窗口上

5、的光照度就门J求出光源的光通量0。用积分球测量光通量，通常采用比较法（代替法）。（1）先将标准灯（其光通量为Q）放入积分球内，在窗口用照度计测其照度&•为:Es=卩4欣-l_p（2）取出标准灯，放入待测灯，在窗口用照度计测其照度£；.为：Ec二％卩4於_p（3）比较以上二式可得待测灯的光通屋为：三、实验步骤1.定标：（1）光通量定标a）打开仪器（光谱仪与直流电源），直到仪器稳定。b）安装标准灯（带上口色手套，要小心）。标准灯使用需注意：①严禁标准灯的供电电压超过其额定电压，避免灯烧坏。②标准灯在灯丝发热时，比较脆弱灯丝容易受震动断裂。因此，在灯点亮时不能受到震动，打开和关闭球门的操作是不允许

6、的。灯灭后，需待标准灯冷却后（约5分钟）才能卸下。装、卸灯时要戴上清洁的棉白手套，轻拿轻放。③标准灯用恒流方式点燃，参数以电流为准，即点灯时要求精确控制电流，电压值仅作参考。c）打开软件（在桌面上双击“快捷方式到Pmslab）d）在定标（有的仪器是测试）菜单下，选择光通量定标。e）首先，关灯校零（此时确保灯是关的，可通过点流电源上的读数判断），校零完成后，进行光通量检验，点击开“始检验”，看读数是否为零。若为零“停止检验”。如果不为零，则需要垂新校零（很小的读数也可视为零）。点击“WY系列电源”选项卡，其弹出的对话框是控制WY电源的。输入与标准灯相符的电压电流（在标准灯的盒子上有标注），选择稳

7、流档（一定要注意，必须用稳流档，否则有可能烧坏标准灯），选择该电源与电脑连接的串口，点击设定，这样就点亮了标准灯。退出该对话框，输入标准灯的型号与光通量数值，等待十分钟（等灯发光稳定）或者点击“开始检验”观察光通量显示框，看示值是否稳定，稳定后点击光通量标定。授后“存盘退出”（如果直接退出的话，刚才标定的数据无效）。（2）光谱定标a）在定标菜单下，选择光谱定标。b）输入与标准灯相符的色温与光通量，