为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划光源光电参数报告 关于光电检测用常用光源的调研报告 学院物理与电子工程学院专业光信息科学与技术班级09光信1班学号姓名黄景生指导教师张成云 XX年9月 18 关于光电检测用常用光源的调研报告 摘要：一切能产生光辐射的辐射源，无论是天然，还是人造的，都称为光源在光电测量中，光是信息的载体，光源及光源系统的质量对光电检测往往起到关键的作用光源的描述参量有谱特征、波长范围、辐射通量、方向性、时间及空间稳定性等等而了解光源的基本特性、参数和特点，对光电测量系统是十分重要关键词：光电检测光源 一、光源的分类 按照光波在时间、空间上的相位特征，一般将光源分成相干光源、非相干光源还有低相干光源如图1-1 所示： 图1-1光源的分类 按照发光机理，光源又可以分成热辐射光源、气体发光光源、固体 发光光源和激光器四种 热辐射光源：电流流经导电物体，使之在高温下辐射光能的光源包括白炽灯和卤钨灯两种 气体发光光源：电流流经气体或金属蒸气，使之产生气体放电而发光的光源气体放电有弧光放电和辉光放电两种。
固体发光光源：电场作用下，使固体物质发光的光源，电能直接转变为光能包括场致发光光源和发光二极管两种 (4）激光器：按工作物质分类，可分为气体激光器、固体激光器、燃料激光器和半导体激光器 二、光源的基本特性 1、发光效率 在给定的波长范围内，某光源发出的光通量v与产生该光通量所需的功率P之比： η?ΦvP? ?λ21Φ(λ)dλP λ1~λ2为该光电测量系统的光谱范围 2、光谱功率分布 光源输出的功率与光谱有关 线状光谱带状光谱连续光谱复合光谱低压汞灯荧光灯高压汞灯白炽灯、 卤素灯 3、空间光强分布特性 光源发光各向异性---发光强度在各个方向不同 发光强度曲线---在光源辐射光的空间某一截面上，将发光强度相同的点连线 选择发光强度高的方向作为照明方向---提高光的利用率 利用反光罩--- 充分利用其他方向的光 图1-2所示为HG500型发光二极管的配 光曲线图 4、辐射效率图1-2所示HG500型发光二极管的配光曲线辐射效率：给定波长范围内，某一光源发出的辐射通量与产生这些辐射通量所需的电功率之比 ?21?e??eP????e(?)d?P 光电测量系统的光谱范围相同，则尽可能选择辐射效率较高的光源。
5、光源的寿命 光源的寿命是指灯及其电源的无故障工作时间，评价的指标有全寿命、平均额定寿命和有效寿命从点灯燃到不能工作的时间称为灯的全寿命；而当中有一半灯不能工作时的点燃时间称为灯的平均额定寿命；当灯发出的光强下降到初始值的时，已点燃的时间称为有效寿命 6、光源的色温和显色性 作为光源，除了要求光效高之外，还要求它发出的光具有良好的颜色光源的颜色有两方面的意思：色表和显色性人眼直接观察光源时所看到的颜色，称为光源的色表显色性是指光源的光照射到物体所产生的客观效果如果各色物体受照的效果和标准光源照射时一样，则认为该光源的显色性好；反之，如果物体在受照后颜色失真，则该光源的显色性就差显色性也称演色性或传色性 从光源的光谱能量分布和颜色，可以引入色温这个表示光源颜色的量当光源所发出的光的颜色与黑体在某一温度下辐射的颜色相同时，黑体的这个温度就称为该光源的颜色温度Tc，简称色温，用绝对温标表示对白炽灯一类的热辐射光源来讲，由于其光谱能量分布和黑体比较接近，所以可用分布温度Td来表示它的光谱能量分布，同时也表示了它的颜色在可见光区光源的相对光谱能量分布与黑体在某一温度下辐射的相对光谱能量分布相似时，则黑体的这 个温度就称为该光源的分布温度。
由于光谱能量分布相同的光，其颜色必定相同，因此分布温度也就是色温对于气体放电光源，其光谱能量分布很少与黑体的相似，所以对这些光源来讲，分布温度没有意义 7、光源的稳定性 不同的光电测量系统对光源的稳定性有着不同的要求，通常依据不同的被测量来确定例如，脉冲量的检测，包括脉冲数、脉冲频率、脉冲持续时间等，这时对光源的稳定性要求可以稍微低些，只要不确保不因光源波动产生伪脉冲和漏脉冲即可对调制光相位的检测，稳定性要求与上述要求相类似又如光量或辐射量中强度强度、亮度、照度或通量的检测系统，对光源的稳定性就有严格的要求 稳定光源的方法很多，一般要求时，可采用稳压电源供电；当要求较高时，可采用稳流电源供电当有要求更高时，可对发光进行采样，然后反馈控制光源的输出 三、检测用常用光源 (一)热辐射光源: 物体温度大于绝对零度?向外辐射能量?光子?光，随着温度的升高，光就会变得更亮、更白 1、太阳光 太阳光是核聚变辐射产生的光，是复色光太阳光的照度值在不同光谱区所占的百分比是不同的，紫外光区约占%，可见光区约占%，红外光区占% 特点：复色光、平行光 2、白炽灯 原理：灯泡中的钨丝被加热而发光。
特点：连续光谱、寿命长 3、卤素灯 气体放电光源 电流流经气体或金属蒸气，使之产生气体放电而发光的光源 如：将氢、氦、氘、氙、氪或者金属蒸汽充入灯中原理：运动：电子?阳极，离子?阴极 原子跃迁?高能级?低能级 关于光电检测用光源的调研报告 闫昱琪 摘要：在光电检测中，光源有好多种类，而LED由于其光学特性的优势而应用广泛LED属于固体发光类光源，作为光源其特性主要有光谱特性、光通量、发光效率等等LED的也在生活和科技方面有极其广泛而重要的应用 关键词：LED光电检测 一．原理 在光电检测中，光源又可以分成热辐射光源、气体发光光源、固体 发光光源和激光器四种LED属于固体发光光源 50 年前人们已经了解半导体材料可产生光线的基本知识，第一个商用二极管产生于1960年LED是英文lightemittingdiode的缩写 发光二极管 它的基本结构是一块电致发光的半导体材料，置于一个有引线的架子上，然后四周用环氧树脂密封，起到保护内部芯线的作用，所以LED的抗震性能好发光二极管的核心部分是由P型半导体和N型半导体组成的晶片，在P型半导体和N型半导体之间有一个过渡层，称为PN结。
在某些半导体材料的PN结中， 注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能PN结加反向电压，少数载流子难以注入，故不发光这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管，通称LED当它处于正向工作状态时，电流从LED阳极流向阴极时，半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线，光的强弱与电流有关 二．特点 1.发光峰值波长及其光谱分布 ⑴LED发光强度或光功率输出随着波长变化而不同，绘成一条分布曲线--光谱分布曲线当此曲线确定之后，器件的有关主波长、纯度等相关色度学参数亦随之而定 ⑵谱线宽度：在LED谱线的峰值两侧±△λ处，存在两个光强等于峰值(最大光强度)一半的点，此两点分别对应λp-△λ，λp+△λ之间宽度叫谱线宽度，也称半功率宽度或半高宽度半高宽度反映谱线宽窄，即LED单色性的参数，LED半宽小于40nm ⑶主波长：有的LED发光不单是单一色，即不仅有一个峰值波长;甚至有多个峰值，并非单色光为此描述LED色度特性而引入主波长主波长就是人眼所能观察到的，由LED发出主要单色光的波长单色性越好，则λp也就是主波长 2.光通量 光通量F是表征LED总光输出的辐射能量，它标志器件的性能优劣。
F为LED向各个方向发光的能量之和，它与工作电流直接有关随着电流增加，LED光通量随之增大 3.发光效率和视觉灵敏度 LED效率有内部效率(pn结附近由电能转化成光能的效率)与外部效率(辐射到外部的效率)前者只是用来分析和评价芯片优劣的特性LED光电最重要的特性是用辐射出光能量(发光量)与输入电能之比，即发光效率 4.发光亮度 LED亮度与外加电流密度有关，一般的LED，JO(电流密度)增加BO(亮度)也近似增大另外，亮度还与环境温度有关，环境温度升高，ηc(复合效率)下降， BO减小当环境温度不变，电流增大足以引起pn结结温升高，温升后，亮度呈饱和状态 三．应用 鉴于LED的自身优势，目前主要应用于以下几大方面： (1)显示屏、交通讯号显示光源的应用LED灯具有抗震耐冲击、光响应速度快、省电和寿命长等特点，广泛应用于各种室内、户外显示屏，分为全色、双色和单色显示屏，全国共有100多个单位在开发生产交通信号灯主要用超高亮度红、绿、黄色LED,因为采用LED信号灯既节能，可靠性又高，所以在全国范围内，交通信号灯正在逐步更新换代，而且推广速度快，市场需求量很大，是个很好的市场机会。
(2)汽车工业上的应用汽车用灯包含汽车内部的仪表板、音响指示灯、开关的背光源、阅读灯和外部的刹车灯、尾灯、侧灯以及头灯等汽车用白炽灯不耐震动撞击、易损坏、寿命短，需要经常更换1987年，我国开始在汽车上安装高位刹车灯由于LED响应速度快,可以及早提醒司机刹车，减少汽车追尾事故，在发达国家，使用LED制造的中央后置高位刹车灯已成为汽车的标准件，美国HP公司在1996年推出的LED汽车尾灯模组可以随意组合成各种汽车尾灯此外，在汽车仪表板及其他各种照明部分的光源，都可用超高亮度发光灯来担当，所以均在逐步采用LED显示我国汽车工业正处于大发展时期，是推广超高亮度LED的极好时机近几年内会形成年产10亿元的产值，5年内会形成每年30亿元的产值 (3)LED背光源以高效侧发光的背光源最为引人注目，LED作为LCD背光源应用，具有寿命长、发光效率高、无干扰和性价比高等特点，已广泛应用于电子手表、、BP机、电子计算器和刷卡机上，随着便携电子产品日趋小型化，LED背光源更具优势，因此背光源制作技术将向更薄型、低功耗和均匀一致方面发展LED是关键器件，一部普通或小灵通约需使用10只LED器件，而一部彩屏和带有照相功能的则需要使用约20只LED器件。
现阶段背光源用量非常大，一年要用35亿只LED芯片目前我国生产量很大，而且大部分LED背光源还是进口的，对于国产LED产品来说，这是个极好的市场机会 (4)LED照明光源早期的产品发光效率低，光强一般只能达到几个到几十个mcd，适用在室内场合，在家电、仪器仪表、通讯设备、微机及玩具等方面应用目前直接目标是LED光源替代白炽灯和荧光灯，这种替代趋势已从局部应用领域开始发展日本为节约能源，正在计划替代白炽灯的发光二极管项目(称为"照亮日本")，头五年的预算为50亿日元，如果LED替代半数的白炽灯和荧光灯，每年可节约相当于60亿升原油的能源,相当于五个×106kW核电站的发电量，并可减少二氧化碳和其它温室气体的产生，改善人们生活居住的环境我国也于XX年投资50亿大力发展节能环保的半导体照明计划 (5)其它应用例如一种受到儿童欢迎的闪光鞋，走路时内置的LED会闪烁发光，仅温州地区一年要用5亿只发光二极管；利用发光二极管作为电动牙刷的电量指示灯，据国内正在投产的制造商介绍,该LED灯具(5张)公司已有少量保健牙刷上市，预计批量生产时每年需要3亿只发光灯；正在流行的LED圣诞灯，由于造型新颖、色彩丰富、不易碎破以及低压使用的安全性，近期在香港等东南亚地区销势强劲，受到人们普遍的欢迎，正在威胁和替代现有电泡的圣诞市场。