光纤通信技术06(2学时)_led光源

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1、LED光源LED光源的基础知识1LED光源的发光原理2LED光源的应用领域3LED光源的基础知识1.LED简介LED(LightEmittingDiode)，又称发光二极管，是利用固体半导体芯片作为发光材料，当两端施加正向电压时，半导体中的载流子发生复合，放出过剩的能量而引起光子发射产生可见光、远红外光、近红外光。LED光源的基础知识2.LED光源的特点电压LED使用低压电源，供电电压在6V-24V之间，根据产品不同而异，所以它是一个比使用高压电源更安全的电源，特别适用于公共场所。效能消耗能量较同光效的白炽灯减少80%。适用性

2、每个单元LED小片是3mm-5mm的正方形，所以可以制备成各种形状的器件，并且适合于易变的环境。LED光源的基础知识寿命长大约10万小时以后光衰为初始的50%。响应时间白炽灯的响应时间为毫秒级，而LED灯的响应时间为纳秒级。环保无有害金属汞。LED光源的基础知识颜色改变电流可以改变颜色，发光二极管方便地通过化学修饰方法，调整材料的能带结构和带隙，实现红黄绿兰橙多色发光。价格LED的价格比较昂贵，较之于白炽灯，几只LED的价格就可以与一只白炽灯的价格相当，而通常每组信号灯需要300～500只二极管构成。LED光源基础知识3.LE

3、D光源的分类1按发光管发光颜色分：颜色分2按发光管出光面特征分：按发光管发光颜色分，可分成红色、橙色、绿色（又细分黄绿、标准绿和纯绿）、蓝光等。另外，有的发光二极管中包含两种或三种颜色的芯片。按发光管出光面特征分圆灯、方灯、矩形、面发光管、侧向管、表面安装用微型管等。圆形灯按直径分为φ2mm、φ4.4mm、φ5mm、φ8mm、φ10mm及φ20mm等。国外通常把φ3mm的发光二极管记作T-1；把φ5mm的记作T-1（3/4）；把φ4.4mm的记作T-1（1/4）。LED光源的基础知识3按发光二极管的结构分：分按发光二极管的结构

4、分有全环氧包封、金属底座环氧封装、陶瓷底座环氧封装及玻璃封装等结构。4按发光强度和工作电流分：按发光强度和工作电流分有普通亮度的LED；高亮度的LED；超高亮度的LED。LED光源基础知识4.LED光源的优点1.高节能无污染，直流驱动，超低功耗。相同照明效果，比传统的灯具节能80%以上。2.寿命长不存在灯丝发光发热，热沉积，光衰等缺点，寿命到可达6万到10万小时，比传统的灯具寿命长10倍。LED光源的基础知识3.多变幻LED光源可利用红、绿、蓝三原色原理，在计算机的控制下使三种颜色具有256级灰度并任意混合。4.利环保无污染，

5、无辐射，无热量，眩光小，废弃物可回收。5.高新尖融合了计算机技术，网络通讯技术，图像处理技术，嵌入式控制技术。LED光源的基础知识1LED光源的发光原理2LED光源的应用领域3LED光源的发光原理1.衡量道路照明的技术指标（1）亮度：通过障碍物与背景之间的亮度对比，使驾驶员能够及时准确地做出判断。目前要求：路面平均亮度（在观察者前面60-160m距离间）为1.5--2cd/m²（坎德拉/平方米），对驾驶者比较适宜。LED光源的发光原理（2）亮度分布的均匀性：亮度均匀的路面可以减少驾驶者的眼睛由于不断适应明暗变化所引起的疲劳感。

6、LED光源的发光原理(3)眩光控制：眩光是在视野内由于亮度分布及范围的不适应，或在空间、时间上存在极端的亮度对比，以致引起不舒适和降低目标可见度的现象。它与灯具的配光、灯具间距和安装有关。LED光源的发光原理发光二极管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如砷化镓、磷化镓、磷砷化镓等半导体制成的，其核心是PN结。因此它具有一般P-N结的I-N特性，即正向导通，反向截止、击穿特性。此外，在一定条件下，它还具有发光特性。在正向电压下，电子由N区注入P区，空穴由P区注入N区。进入对方区域的少数载流子（少子）一部分与多数载流子（多子）复合而发光。2、L

7、ED光源的发光原理LED光源的发光原理假设发光是在P区中发生的，那么注入的电子与空穴直接复合而发光，或者先被发光中心捕获后，再与空穴复合发光。除了这种发光复合外，还有些电子被非发光中心（这个中心介于导带、介带中间附近）捕获，而后再与空穴复合，每次释放的能量不大，不能形成可见光。发光的复合量相对于非发光复合量的比例越大，光量子效率越高。由于复合是在少子扩散区内发光的，所以光仅在接近PN结面数微米以内产生。LED光源的发光原理理论和实践证明，光的峰值波长λ与发光区域的半导体材料的动能有关，即λ≈1240/Eg（mm）

8、式中Eg的单位为电子伏特（eV）。若能产生可见光（波长在380nm紫光～780nm红光），半导体材料的Eg应在3.26～1.63eV之间。比红光波长长的光为红外光。现在已有红外、红、黄、绿及蓝光发光二极管，但其中蓝光二极管成本很高，使用不普遍。LED光源的基础知识1LED光源