光纤通信技术062学时LED光源.ppt

,LED光源,LED光源的基础知识,1.LED简介,LED (Light Emitting Diode)，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,LED光源的基础知识,LED光源的基础知识,LED光源基础知识,3.LED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2mm、4.4mm、5mm、8mm、10mm及20mm等。国外通常把3mm的发光二极管记作T-1；把5mm的记作T-1（3/4）；把4.4mm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,LED光源的基础知识,LED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/m（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。,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-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、LED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，光的峰值波长与发光区域的半导体材料的动能有关，即 1240/Eg（mm） 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3.261.63eV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光源的应用领域,居民照明市场： 主要用于重要建筑、街道、商业中心、名胜古迹、桥梁、社区的公共照明，庭院、草坪、家居、休闲娱乐场所的装饰照明，以及集装饰与广告为一体的商业照明。,LED光源的应用领域,汽车市场： 主要用于车内的仪表盘、空调、音响等指示灯及内部阅读灯，车外的第三刹车灯、尾灯、转向灯、侧灯等。 背光源市场： 普遍运用于手机、电脑、手持掌上电子产品及汽车、飞机仪表盘等众多领域。 交通灯市场： 在交通信号灯市场的需求大幅增加。,LED光源的应用领域,户外大屏幕显示： 近两年全彩色LED户外显示屏已代替传统的灯箱、霓红灯、磁翻板等成为主流，尤其是在全球各大型体育场馆几乎已成为标准配备。,LED光源的发光原理,特工照明和军事运用： 由于LED光源具有抗震性、耐候性、密封性好，以及热辐射低、体积小、便于携带等特点，可广泛应用于防爆、野外作业、矿山、军事行动等特殊工作