《南京理工大学光源》课件

南京理工大学光源光源简介定义分类光源是指能够发出可见光或其光源可以分为自然光源和人工他电磁辐射的物体光源两种特性应用光源的特性包括亮度、颜色、光源被广泛应用于照明、显示光谱分布、光效等、医疗、工业等领域光源定义发光体光能来源光源是指能够发射可见光的物体光源是光能的来源，它将其他形，例如太阳、灯泡、萤火虫等式的能量转化为光能照明工具光源是重要的照明工具，为人类提供光照，方便生活和工作光源分类白炽灯荧光灯灯LED使用钨丝发光，发光效率低，寿命短，但利用气体放电激发荧光粉发光，发光效率利用半导体发光，发光效率极高，寿命超价格便宜较高，寿命较长，但体积较大，启动时间长，体积小，响应速度快，但价格较高较长光源基本特性光通量色温光源在单位时间内辐射出的光能量，光源发出的光与黑体在某一温度下辐单位为流明射出的光颜色相近时，该黑体的温度lm称为光源的色温，单位为开尔文K显色性光源照射物体时，物体呈现的色彩与在标准光源下呈现的色彩的接近程度光源发光原理热激发化学发光物质在高温下，电子被激发到高能级，当电子跃迁回低能级时会释放光子，产生光化学反应释放能量，部分能量以光子的形式释放，例如萤火虫的发光123电激发电流通过物质，电子获得能量被激发到高能级，跃迁回低能级释放光子，例如白炽灯光源发光过程能量转换1光源通过各种能量转换将电能转化为光能电子跃迁2原子内的电子吸收能量，跃迁到高能级光子发射3电子从高能级跃迁回低能级，释放光子光源发光效率光源发光效率光源发出的光能与消耗的电能之比单位流明瓦特（）/lm/W影响因素光源类型，光源工作状态等重要性衡量光源节能性能的关键指标光源功率光源功率是指光源在单位时间内所消耗的电能，单位为瓦特W光源光谱特性380400760紫外线可见光红外线波长范围为以下波长范围为波长范围为以上380nm400nm-760nm760nm光源荧光特性荧光效率指光源将输入能量转换为荧光的效率荧光寿命指荧光持续时间荧光光谱指荧光的波长分布荧光强度指荧光的亮度光源寿命10005000传统灯泡节能灯寿命较短，易损坏比传统灯泡更持久50000灯LED超长寿命，节省更换成本光源工作温度光源工作温度会影响其寿命和光效温度过高会导致光源寿命缩短，光效降低光源电压电流特性12工作电压工作电流不同光源的工作电压范围不同光源的工作电流与功率和电压有关3效率光源的电压电流效率影响发光效率光源热特性光源在工作时会产生热量，这会影响光源的寿命和性能不同的光源类型有不同的工作温度光源稳定性光通量稳定性色温稳定性显色性稳定性光源在长时间工作后，光通量会逐渐下降光源在工作过程中，色温会发生变化，这光源在长时间工作后，显色性会下降，这，这称为光衰光衰的大小反映了光源的也会影响光源的稳定性会影响物体的颜色还原度稳定性光源安全性光源辐射光源温度确保光源辐射水平符合安全标准控制光源工作温度，防止过热引起安全隐患光源电压光源材料确保光源工作电压稳定，避免出现过压或欠压使用防火、防腐蚀的材料，确保光源安全可靠光源特性LED高效率长寿命12光源的光电转换效率很高光源的寿命很长，一般可LED LED，能够将大部分电能转化为光达数万小时，几乎不需要更换能，相比传统光源，节能效果，可以有效降低使用成本显著环保3光源不含汞等有害物质，对环境友好，符合可持续发展的理念LED光源种类LED白光彩色红外紫外LED LED LED LED广泛应用于照明，提供明亮的用于装饰照明，提供各种颜色用于遥控器、夜视等应用，发用于消毒、杀菌、固化等应用白光，色温可调，可以用于创建各种色彩效果射不可见红外光，发射紫外光光源结构LED封装1芯片2基座3光源结构主要由封装、芯片和基座构成封装层包裹着芯片，保护芯片并提高光效；芯片是光源的核心部分，负责发光；基座用于固LED定芯片并提供电气连接光源驱动电路LED恒流驱动驱动电路的主要功能是提供稳定的电流，电流稳定才能LED LED保证光源的光效稳定LED限流驱动通过限流的方式控制电流，防止电流过大而损坏LED LED降压驱动将电源电压降至工作电压，使正常工作LEDLED光源应用LED照明显示广泛应用于室内外照明、街道照明、用于手机、电视、电脑显示屏等建筑照明等领域汽车应用于汽车前照灯、尾灯、仪表盘等激光器光源特性方向性强单色性好相干性高激光束具有高度的平行度和方向性，几乎激光束的光谱范围非常窄，几乎只包含一激光束中的光波具有相同频率和相位，具不会发散种波长的光有很高的相干性激光器光源种类固体激光器气体激光器例如，红宝石激光器、钕玻璃激例如，氦氖激光器、二氧化碳激光器等光器等半导体激光器例如，激光笔、激光扫描仪等激光器光源结构谐振腔1激光器最核心的部分，由两个反射镜组成，一个完全反射，另一个部分反射，构成一个光学谐振腔，实现光束在腔内多次反射，放大能量增益介质2增益介质是产生激光的光学材料，根据材料类型分为气体、固体和液体，例如氦氖激光器、红宝石激光器和染料激光器泵浦源3泵浦源的作用是提供能量，使增益介质中的原子跃迁到高能级，形成粒子数反转，从而产生激光激光器光源工作原理受激辐射1原子在较高能级上，受到光子激发，跃迁到低能级并释放光子光放大2光子在腔体内多次反射，不断激发其他原子，放大光束激光输出3放大后的光束从腔体中射出，形成定向、单色、相干的光束激光器光源应用工业领域医疗领域信息技术科学研究激光切割、焊接、打标、表面激光治疗、手术、诊断等医疗光纤通信、光存储、激光扫描光谱分析、材料研究、激光测处理等制造工艺应用等信息处理技术量等科学研究领域高压放电光源特性高亮度丰富色彩高压放电光源具有高亮度，可以提供可以通过改变气体种类和压强，实现强烈的照明效果不同颜色的光源高效率高压放电光源发光效率较高，可以节省能源高压放电光源种类钠灯汞灯氙灯卤素灯钠灯主要用于路灯照明汞灯是常见的照明光源氙灯拥有良好的显色性卤素灯用于舞台照明高压放电光源结构灯管高压放电光源使用石英玻璃管，石英玻璃具有良好的透光性和耐高温性能电极电极通常由钨丝制成，并涂有金属氧化物，以提高电子发射效率填充气体光源内部充入氩气、汞蒸气等气体，通过高压电场激发气体产生光镇流器镇流器控制灯管的电流，使之稳定工作高压放电光源应用照明农业12高压放电灯在道路照明、体育高压放电灯可以为植物提供充场馆照明和工业照明等领域得足的光照，促进生长到广泛应用医疗摄影34高压放电灯用于紫外线消毒和高压放电灯用于专业摄影和影治疗视拍摄。