光纖通信技術(shù)062學(xué)時LED光源.ppt

,LED光源,LED光源的基礎(chǔ)知識,1.LED簡介,LED (Light Emitting Diode)，又稱發(fā)光二極管，是利用固體半導(dǎo)體芯片作為發(fā)光材料，當(dāng)兩端施加正向電壓時，半導(dǎo)體中的載流子發(fā)生復(fù)合，放出過剩的能量而引起光子發(fā)射產(chǎn)生可見光、遠(yuǎn)紅外光、近紅外光。,LED光源的基礎(chǔ)知識,2.LED光源的特點,LED光源的基礎(chǔ)知識,LED光源的基礎(chǔ)知識,LED光源基礎(chǔ)知識,3.LED光源的分類,1,按發(fā)光管發(fā)光顏色分：顏色分,2,按發(fā)光管出光面特征分：,按發(fā)光管發(fā)光顏色分，可分成紅色、橙色、綠色（又細(xì)分黃綠、標(biāo)準(zhǔn)綠和純綠）、藍(lán)光等。另外，有的發(fā)光二極管中包含兩種或三種顏色的芯片。,按發(fā)光管出光面特征分圓燈、方燈、矩形、面發(fā)光管、側(cè)向管、表面安裝用微型管等。圓形燈按直徑分為2mm、4.4mm、5mm、8mm、10mm及20mm等。國外通常把3mm的發(fā)光二極管記作T-1；把5mm的記作T-1（3/4）；把4.4mm的記作T-1（1/4）。,LED光源的基礎(chǔ)知識,3,按發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)分：分,按發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)分有全環(huán)氧包封、金屬底座環(huán)氧封裝、陶瓷底座環(huán)氧封裝及玻璃封裝等結(jié)構(gòu)。,4,按發(fā)光強(qiáng)度和工作電流分：,按發(fā)光強(qiáng)度和工作電流分有普通亮度的LED；高亮度的LED；超高亮度的LED。,LED光源基礎(chǔ)知識,4.LED光源的優(yōu)點,LED光源的基礎(chǔ)知識,LED光源的發(fā)光原理,1.衡量道路照明的技術(shù)指標(biāo),（1）亮度：通過障礙物與背景之間的亮度對比，使駕駛員能夠及時準(zhǔn)確地做出判斷。 目前要求：路面平均亮度（在觀察者前面60-160m距離間）為1.5-2cd/m（坎德拉/平方米），對駕駛者比較適宜 。,LED光源的發(fā)光原理,（2）亮度分布的均勻性：亮度均勻的 路面可以減少駕駛者的眼睛由于不斷適應(yīng)明暗變化所引起的疲勞感。,LED光源的發(fā)光原理,(3)眩光控制：眩光是在視野內(nèi)由于亮度分布及范圍的不適應(yīng)，或在空間、時間上存在極端的亮度對比，以致引起不舒適和降低目標(biāo)可見度的現(xiàn)象。它與燈具的配光、燈具間距和安裝有關(guān)。,LED光源的發(fā)光原理,發(fā)光二極管是由-族化合物，如砷化鎵、磷化鎵、磷砷化鎵等半導(dǎo)體制成的，其核心是PN結(jié)。因此它具有一般P-N結(jié)的I-N特性，即正向?qū)?，反向截止、擊穿特性。此外，在一定條件下，它還具有發(fā)光特性。在正向電壓下，電子由N區(qū)注入P區(qū)，空穴由P區(qū)注入N區(qū)。進(jìn)入對方區(qū)域的少數(shù)載流子（少子）一部分與多數(shù)載流子（多子）復(fù)合而發(fā)光。,2、LED光源的發(fā)光原理,LED光源的發(fā)光原理,假設(shè)發(fā)光是在P區(qū)中發(fā)生的，那么注入的電子與空穴直接復(fù)合而發(fā)光，或者先被發(fā)光中心捕獲后，再與空穴復(fù)合發(fā)光。除了這種發(fā)光復(fù)合外，還有些電子被非發(fā)光中心（這個中心介于導(dǎo)帶、介帶中間附近）捕獲，而后再與空穴復(fù)合，每次釋放的能量不大，不能形成可見光。發(fā)光的復(fù)合量相對于非發(fā)光復(fù)合量的比例越大，光量子效率越高。由于復(fù)合是在少子擴(kuò)散區(qū)內(nèi)發(fā)光的，所以光僅在接近PN結(jié)面數(shù)微米以內(nèi)產(chǎn)生。,LED光源的發(fā)光原理,理論和實踐證明，光的峰值波長與發(fā)光區(qū)域的半導(dǎo)體材料的動能有關(guān)，即 1240/Eg（mm） 式中Eg的單位為電子伏特（eV）。若能產(chǎn)生可見光（波長在380nm紫光780nm紅光），半導(dǎo)體材料的Eg應(yīng)在3.261.63eV之間。比紅光波長長的光為紅外光?，F(xiàn)在已有紅外、紅、黃、綠及藍(lán)光發(fā)光二極管，但其中藍(lán)光二極管成本很高，使用不普遍。,LED光源的應(yīng)用領(lǐng)域,居民照明市場： 主要用于重要建筑、街道、商業(yè)中心、名勝古跡、橋梁、社區(qū)的公共照明，庭院、草坪、家居、休閑娛樂場所的裝飾照明，以及集裝飾與廣告為一體的商業(yè)照明。,LED光源的應(yīng)用領(lǐng)域,汽車市場： 主要用于車內(nèi)的儀表盤、空調(diào)、音響等指示燈及內(nèi)部閱讀燈，車外的第三剎車燈、尾燈、轉(zhuǎn)向燈、側(cè)燈等。 背光源市場： 普遍運(yùn)用于手機(jī)、電腦、手持掌上電子產(chǎn)品及汽車、飛機(jī)儀表盤等眾多領(lǐng)域。 交通燈市場： 在交通信號燈市場的需求大幅增加。,LED光源的應(yīng)用領(lǐng)域,戶外大屏幕顯示： 近兩年全彩色LED戶外顯示屏已代替?zhèn)鹘y(tǒng)的燈箱、霓紅燈、磁翻板等成為主流，尤其是在全球各大型體育場館幾乎已成為標(biāo)準(zhǔn)配備。,LED光源的發(fā)光原理,特工照明和軍事運(yùn)用： 由于LED光源具有抗震性、耐候性、密封性好，以及熱輻射低、體積小、便于攜帶等特點，可廣泛應(yīng)用于防爆、野外作業(yè)、礦山、軍事行動等特殊工作