基于单色led补偿白光led技术的模拟太阳光谱研究-发光学报.pdfVIP

第３８卷　 第８期 发　 光　 学　 报 Ｖｏｌ３８ Ｎｏ８ ２０１７年８月 ＣＨＩＮＥＳＥＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＬＵＭＩＮＥＳＣＥＮＣＥ Ａｕｇ. ꎬ２０１７ 文章编号:１０００￣７０３２(２０１７)０８￣１１１７￣０８ 基于单色ＬＥＤ补偿白光ＬＥＤ技术的模拟太阳光谱研究 １ꎬ２ １ １ １∗ １ １ １ 徐广强 ꎬ于慧媛 ꎬ张竞辉 ꎬ曹冠英 ꎬ韩　 磊 ꎬ李德胜 ꎬ于晶杰 (１. 大连工业大学 光子学研究所ꎬ辽宁 大连　 １１６０３４ꎻ　 ２. 青岛市计量技术研究院ꎬ山东 青岛　 ２６６１０１) 摘要:提出一种基于单色ＬＥＤ补偿白光ＬＥＤ技术ꎬ模拟日光在可见光范围内的光谱ꎮ 实际调研了大功率单 色ＬＥＤ现状ꎬ采用光子在二维空间内联合态密度函数作为单色ＬＥＤ 的光谱辐射模型ꎬ建立ＬＥＤ模拟仿真数 据库ꎮ 通过求解超定方程组的非负最小二乘解ꎬ优化选择不同峰值波长以及半高宽的单色ＬＥＤ与白光ＬＥＤ 组合ꎬ实现对目标光谱的匹配及太阳光谱的再现ꎮ 对比研究了白光ＬＥＤ补偿技术和纯单色ＬＥＤ组装技术ꎬ并 分析了不同种类ＬＥＤ组合对太阳光谱的模拟情况ꎮ 结果表明ꎬ白光ＬＥＤ补偿技术拟合太阳光谱相关指数达 到９０.７４％ꎬ优于纯单色ＬＥＤ组装技术ꎮ 并且当单色ＬＥＤ种类减少时ꎬ白光ＬＥＤ补偿技术相比纯单色ＬＥＤ 组装技术可以实现更好的模拟效果ꎮ 该方法对实现基于ＬＥＤ类日光照明具有较好的指导意义ꎮ 关　 键　 词:白光ＬＥＤꎻ单色ＬＥＤꎻ太阳光谱模拟ꎻ最小二乘法ꎻ相关指数 中图分类号:ＴＰ３９１.７５ꎻＯ４３２ 　 　 　 文献标识码:Ａ　 　 　 ＤＯＩ:１０.３７８８/ ｆｇｘ１１１７ Ｓｏｌａｒ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ｍａｔｃｈｉｎｇ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｗｈｉｔｅ ＬＥＤ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ ｗｉｔｈ Ｍｏｎｏｃｈｒｏｍａｔｉｃ ＬＥＤｓ １ꎬ２ １ １ １∗ １ １ １ ＸＵＧｕａｎｇ￣ｑｉａｎｇ ꎬＹＵＨｕｉ￣ｙｕａｎ ꎬＺＨＡＮＧＪｉｎｇ￣ｈｕｉ ꎬＣＡＯＧｕａｎ￣ｙｉｎｇ ꎬＨＡＮＬｅｉ ꎬＬＩ Ｄｅ￣ｓｈｅｎｇ ꎬＹＵＪｉｎｇ￣ｊｉｅ (１. Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ ＰｈｏｔｏｎｉｃｓꎬＤａｌｉａｎ Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＤａｌｉａｎ １１６０３４ꎬＣｈｉｎａꎻ ２. Ｑｉｎｇｄａｏ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬＱｉｎｇｄａｏ２６６１０１ꎬＣｈｉｎａ) ∗Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ＡｕｔｈｏｒꎬＥ￣ｍａｉｌ:ｇｙｃａｏ＠ｄｌｐｕ.ｅｄｕ.ｃｎ Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ａ ｍｅｔｈｏｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｗｈｉｔｅ ＬＥＤ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｍｏｎｏｃｈｒｏｍａｔｉｃ ＬＥＤｓ ｗａｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｔｏ ｒｅａｌｉｚｅ ｔｈｅ ｓｐｅｃｔｒｕｍｍａｔｃｈｉｎｇｏｆ ｓｏｌａｒ ｓｐｅｃｔｒｕｍｉｎｔｈｅｖｉｓｉｂｌｅｒａｎｇｅ. Ｔｈｅｍａｒｋｅｔ ｏｆ ｈｉｇｈ￣ｐｏｗｅｒ ｍｏｎ￣ ｏｃｈｒｏｍａｔｉｃ ＬＥＤｓｗａｓｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ ａｎｄｔｈｅ ｍｏｄｅｌ ｏｆｊｏｉｎｔ￣ｄｅｎｓｉｔｙ￣ｏｆ￣ｓｔａｔｅ ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓ￣ ｔｉｃｓ ｏｆ ｍｏｎｏｃｈｒｏｍａｔｉｃ ＬＥＤ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｗａｓ ｕｓｅｄ ａｓ ｔｈｅ ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ ｍｏｄｅｌ. Ａ ｄａｔａｂａｓｅ ｗａｓ ｅ