发光二极管光轴测量的实验研究

提出对光电传感器使用的发光二极管进行光轴测量的必要性，并采用面积加权法对其进行测量。得到芯片位置变化及芯片加载电流变化对光轴位置的影响。     

发光二极管光轴测量的实验研究

提出对光传感器使用的发光二极管进行光轴测量的必要性，并采用面积加权法对其进行测量。得到芯片位置变化及芯片加载电流变化对光轴位置的影响。     

LED智能楼道灯的设计

使用热释电红外传感器、菲涅尔透镜和光敏电阻等元器件设计了一个基于热释电红外感应芯片CS9803和非隔离降压型LED驱动芯片R9133的LED智能楼道灯.系统通电后,热释电红外传感器和光敏电阻能够判断人体红外辐射和光照强弱等信息,并发送到控制电路,控制电路根据这些信息进行判断并对LED驱动状态进行操控,从而完成对LED智能楼道灯的控制.     

一种透镜系统中心偏光轴拟合模型

由于安装误差的存在,同一个透镜每次安装后进行中心偏测量时测量结果都不同.为了减小这种安装误差,引入系统最佳光轴的概念,在这里进行的光轴拟合就是要找到系统的最佳光轴,这样,中心偏测量的重复性就比较好,而且由于提供了最优光轴,所以相应地提高了光学系统的性能.     

用平行光测薄透镜焦距的一种新方法

基于薄透镜焦平面和副光轴的性质,提供了一种用平行光测量透镜焦距的新方法。该方法中的入射光平行于待测透镜的副光轴而非主光轴。该方法的利用可以加深对薄透镜主光轴、副光轴、焦平面等光学概念的理解和应用,进一步理解近轴成像的含义。     

关于反射法测量透镜中心偏三轴误差的讨论

提出反射法测量透镜中心偏的具体装置,并具体分析转台装卡轴R(以和透镜接触的外圆柱面作为定位面),附加透镜光轴F,自准直仪光轴Z对整个系统误差的影响.     

CCD光电传感器在焦距测量中的应用

在透镜焦距测量中,利用线阵CCD光电传感器作接收器,能够对透镜焦距实现在线自动测量和显示,并介绍该测量系统的工作原理、软硬件设计、测量误差及结果分析.     

面向LED芯片检测与分选的机器视觉定位系统的开发

LED芯片定位是进行芯片检测、划片、扩晶、固晶及判断芯片电气特性、芯片管脚是否达到要求,能否成功分选LED芯片质量的关键一环.针对这一问题,首先根据定位系统的结构原理,对LED芯片高精度定位系统进行了方案设计并构建出其硬件结构.其次分析研究了定位系统的视觉部分,并运用图像处理中的模板匹配算法,解决了LED芯片的精确识别与可靠定位.然后对定位系统的运动控制滑台部分进行设计,通过运动控制卡发脉冲操作驱动器控制直线伺服电机运动,并采用直线光栅检测技术进行位置反馈,从而实现滑台伺服系统X轴、Y轴、Z轴和θ角等方向上的精确定位.最后对定位系统的视觉软件、运动控制软件等部分进行设计,其中视觉软件采用VB6.0开发操作界面、图像处理软件Halcon10.0进行识别和定位,运动控制软件进行滑台的运动控制,从而获得LED芯片在晶圆上的精确位置.分别采用机器视觉、滑台伺服控制、光栅检测反馈和高精度图像模板匹配技术,研制出LED芯片高精度定位的自动化检测系统.实验测试结果表明,其图像定位精度误差小于1μm,滑台定位精度误差4μm,整体定位系统定位精度小于5μm,定位速度大于5粒/秒LED芯片.因此,该系统不但能够满足定位系统的科研需求,也能推广应用到生产中去,为芯片级高精度定位系统开辟了新的方法.     

高倍聚光光伏模组中菲涅尔透镜沿光轴方向的光照非均匀性变化及影响

对于菲涅尔透镜作为主要聚光器件的高倍聚光光伏模组,应用中通常把多结电池放置于透镜焦平面处,然而光学系统非理想性造成焦平面处的光照非均匀性,会影响三结电池及模组整体的输出特性。本文通过光线追踪模拟和三维三结电池网络模型,分析沿光轴方向不同位置,菲涅尔透镜聚光光照非均匀性的变化,以及对高倍聚光光伏模组的影响机理和优化。结果表明沿光轴填充因子与光照非均匀性有密切关系,沿光轴不同程度的光照非均匀性导致不同程度的横向电流,填充因子随之发生变化,在远离焦平面的位置存在更优的填充因子,提升最大输出功率。实验结果也很好地验证了模拟的结果,本文结论对实际应用中高倍聚光光伏模组的结构优化有参考意义。     

FPGA在激光一维位移测量系统中的应用研究

针对目前结构健康监测中一维位移测量系统的要求,讨论了利用FPGA器件实现一维激光位移测量系统硬件处理核心电路,将传感器驱动、光驱中心位置计算及计算机接口集成到一个芯片中、实现了测量速度的提高和系统的小型化,从而满足了位移测量中现场动态测量需要.     

自动穿筘光电精确定位系统的研制

介绍光电精确定位筘齿的方法及装置的研制。采用对射式光电检测原理．由红外发光二极管与光电三极管组成红外线传感器．将光信号转换为电信号．经过整形电路后输入至单片机．由单片机控制步进电机移动光电检测装置并判断是否有误,如无错误则可输出穿筘信号给穿筘装置进行穿筘;如出错则产生提示并停机。利用红外线实现无接触定位筘齿,控制精度高．可实现智能化穿筘。     

带半圆柱微透镜的超薄直下式LED平板灯设计

为了解决传统直下式发光二极管(LED)平板灯厚度大、均匀度较低的缺点,设计一种带半圆柱微透镜的超薄平板灯.该透镜上半部分是竖放的圆柱,下半部分是横放的半圆柱阵列.以一个正六棱柱作为单元模块,通过Tracepro软件及Taguchi实验法进行模拟仿真,对带半圆柱微透镜的半圆柱半径、圆柱厚度、透镜半径及透镜距LED的高度进行优化.结果表明:当半圆柱半径为0.2 mm,透镜半径为1.5 mm,透镜距LED高度为2.5 mm,圆柱厚度为0.5 mm时,其显示效果最好,并设计出一款厚度为15 mm,照度均匀度为95.53%,光效率为95.99%的超薄直下式LED平板灯,该平板灯符合现代超薄、节能的发展要求.     

半导体纳米材料CdSe/ZnS在显示器件中的应用

以半导体纳米材料CdSe/ZnS作为发光层, ZnO作为电子传输层, 用Al和氧化铟锡（ITO）分别作为两极材料, 采用旋涂和真空蒸镀膜技术制备半导体发光二极管, 并对其光学性质进行表征. 结果表明: 该器件发射黄光, 峰位为575 nm, 半峰宽30 nm, 最大发光强度2 000 cd/m²; 在较高的电流密度下, 该器件的电致发光效率无
明显衰减; 当半导体纳米材料CdSe/ZnS及ZnO分别作为发光层和电子传输层时, 可制备具有高电流密度且稳定的发光二极管主体材料.     

顶发射白光有机电致发光器件的优化

为满足大面积固态照明与全彩显示的需求,实现色度稳定的高效率顶发射白光有机电致发光器件,采用仿真和实验相结合的研究方法,模拟基于光学传输矩阵法和电磁场理论进行计算,用真空蒸镀法制备器件并测试其光电性能。确定传输层材料、厚度和结构,优化发光效率,逐步改进发光层结构,以改善器件的效率和颜色质量。结果表明,基于电学平衡的P-I-N传输结构和蓝/红/蓝三明治型发光结构,能实现色度稳定的高效率顶发射白光有机电致发光器件。     

GaN LED量子阱光发射模型

在分析GaN LED量子阱结构对载流子限制和俘获的基础上,考虑量子限制Stark效应和Franz-Kddysh效应,提出了一种基于InGaN有源区的载流子复合及光发射模型.模拟结果表明LED的光发射效率和波长依赖于有源区In组分变化引起的势能涨落和阱尺寸,并得到LED发光波长红移的原因为：非故意掺杂引入新的施主能级和受主能级,新能级之间以小于带隙的能量跃迁;Franz-Keldysh效应随阱厚的增加而加强;压电极化和自发极化形成的内电场在空间上将电子和空穴隔开,但电子和空穴波函数的交叠允许它们在较低的能级上辐射复合;以及带边吸收的影响.     

用微结构改进InGaAlP量子阱发光二极管的出光强度

针对半导体发光二极管 (LED)出光效率低下的问题 ,提出了一个在LED顶部引入周期性微结构的新设想。根据这一设想 ,采用简单的微加工技术研制成功带有环形槽微结构的圆台形InGaAlP量子阱LED。结果表明 ,这种新型LED在竖直方向的出射光强比不带微结构的LED有明显增强。这一成功为改进发光二极管的出光效率提供了新的途径     

采用遗传算法的可见光通信LED阵列分布优化

采用遗传算法快捷、准确地优化发光二极管(LED)阵列结构,使其在接收器上(目标平面)的光照分布均匀.推导LED 阵列的照度分布函数,以光照函数标准差与平均差的比值构建一个适应度函数,以此衡量目标平面的光照分布均匀度.获得光照分布最优时的LED 阵列结构数据后,应用MATLAB对几何模型进行仿真.仿真结果表明:目标平面的照度均匀度达到97.4%,验证了所提算法的有效性与可行性.     

基于LED的透射型傅里叶变换光谱仪的研究

采用发光二极管(LED)作为光源,借助时间分辨精度为亚飞秒的迈克耳逊干涉仪对Nd2O3硝酸溶液的吸收干涉图进行测量,并通过傅里叶变化得到其吸收谱,从而证实了用LED作为透射型傅里叶变换光谱仪光源的可行性.     

透镜对线偏振光偏振状态影响的初步研究

根据琼斯矩阵理论,采用光线追迹的分析方法,推导得到线偏振光通过平凸透镜的偏振角改变量和出射面光强分布,主要讨论了光轴上点光源和平行光入射时,透镜出射面偏振状态的改变规律,理论与实验结果基本一致.     

测量LED总光通量的积分球装置中光源位置的探讨

LED作为新兴光源,与传统光源相比在自身结构和发光特性上很不相同.由于LED本身的自吸收效应以及积分球内挡屏带来的测量误差,沿用传统的积分球光通量测量装置来测量LED的光通量误差较大.应对传统积分球装置内光源的位置和挡屏做调整以减小光通量测量误差.由软件模拟的数据和理论推算证明应将LED放置在积分球内壁且与探测器探头在同一平面内成90°.