基于ZEMAX的LED光学能模拟本科毕业设计稿专业论文.docxVIP

郑州轻工业学院 本科毕业设计（论文） 题 目 基于ZEMAX的LED光学性能模拟 学生姓名 胡守重 专业班级 电子科学与技术09-1 学 号 540911010110 院 （系） 技术物理系 指导教师(职称) 运高谦（讲师） 完成时间 2013年 5月 25 日 郑州轻工业学院 毕业设计（论文）任务书 题目 基于ZEMAX的LED光学性能模拟 专业 电子科技 学号540911010110 姓名 胡守重 主要内容、基本要求、主要参考资料等： 主要内容： LED是一种能够将电能转换为光能的半导体结构，它改变了白炽灯钨丝发光与节能灯三级色粉发光的原理，而采用发光电场发光。据分析，LED的特点非常明显，寿命长、光效高、辐射低和功耗低。LED照明产品就是利用LED作为光源制造出来的照明器具。由于LED灯具的特殊结构，需要对LED的光学性能进行全面的分析，为利用LED制作灯具奠定基础。本课题主要内容如下： 1掌握LED的工作原理、光学特性及电学性能。 2 利用ZENAX软件对LED进行建模，并模拟其光学性能。 主要参考资料： [1]LED发展简史.电源世界，2006(9)：30一3l [2]李春茂 编著. LED结构原理与应用技术. 北京：机械工业出版社，2011.01 [3]怀素芳、李旭、崔敏敏等.新一代照明光源白光LED的发展概况.物理通报，2007(11)： [4]陆笑秋.话说半导体照明.电子制作，2007(12)：6—9 [5]毛学麟.LED产业迎来黄金十年.新财富，2007(8)：28--30 [6] Frasch H J．Monte carlo methods in ray·tracing software[J]．SPIE，2000,4769：55 [7]赵家荣，韩文科.《绿色照明工程与节能新机制》.北京，中国环境科学出版社，2006： [8]大谷义彦.LED照明现状与未来展望.中国照明电器，2007(6)：20一24 [9]王丽红.让半导体照明亮起来.中国创业投资与高科技，2005(1)：65-67 [10]易安.半导体照明一21世纪的节能新光源.中国创业投资与新科技，2004(8)：20--22 完 成 期 限： 2013.06 指导教师签名： 运高谦 专业负责人签名： 杨坤 2013年 2 月 25日 目 录 中文摘要 I 英文摘要 II 1 绪论 1 1.1 课题研究背景 1 1.1.1 LED的发展历程 1 1.1.2 半导体照明的产业概况和发展 2 1.1.3 LED应用于照明的发展和国内概况 4 1.2 课题研究的目的与意义 5 1.2.1 课题研究的目的 5 1.2.2 课题研究的意义 6 1.3 本课题的研究内容 6 2 LED基础知识 7 2.1 LED基本原理机构和发光原理 7 2.2 LED的分类 8 2.3 LED的优点与不足 9 2.4 白光LED 10 3 LED的主要特性 12 3.1 LED的电学特性 12 3.1.1 I-V特性 12 3.1.2 C-V特性 12 3.1.3 响应时间 13 3.2 LED的光学特性 14 3.2.1 光通量 14 3.2.2 发光效率和视觉灵敏度 153.2.3 发光强度 16 3.2.4 发光法向光强及其角分布Iθ 17 3.2.5 照度 18 3.2.6 亮度 18 3.2.7 寿命 19 3.2.8 色温 19 3.2.9 显色性与显色指数 20 3.3 LED的热学特性 20 4 ZEMAX软件 21 4.1 ZEMAX简介 21 4.2 序列性（Sequential）光线追迹 21 4.3 非序列性（Non-sequential）光线追迹 22 5 LED的光学模拟 23 5.1 LED的参数 23 5.2 LED模拟设置 23 5.3 LED的光强度模拟 25 5.4 LED的近场照度模拟 26 6 LED的光学设计 27 6.1 LED路灯的配光要求 27 6.2现有 LED 路灯的配光应用现状及存在的问题 28 6.3 LED的排列方式 28 6.4 LED灯具的模拟 29