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LED光源作為一種新型的光源,具有節(jié)能環(huán)保等眾多的優(yōu)點(diǎn)。在LED光源光學(xué)性能的評(píng)定指標(biāo)中,光通量是一個(gè)重要的指標(biāo)。對(duì)其進(jìn)行測(cè)試,是保證期穩(wěn)定性的重要手段。本文對(duì)LED光源光通量的測(cè)試原理及方法做了解析。

光源的光通量可以用光度計(jì)和積分球兩種方法進(jìn)行測(cè)試,其中,積分球測(cè)試方法由于簡(jiǎn)單易行,設(shè)備投人少,在國(guó)內(nèi)外獲得了廣泛的應(yīng)用。積分球測(cè)試方法如下。
對(duì)于理想積分球,內(nèi)部放人一只總光通量為Φ的點(diǎn)光源,球內(nèi)任何一點(diǎn)的照度E可以表示為:

其中R為積分球的內(nèi)半徑,ρ為積分球內(nèi)表面的反射率。
被測(cè)LED的光通量計(jì)算公式為:

其中Φs為標(biāo)準(zhǔn)光源的總光通量,Ec和Es分別為被測(cè)LED和標(biāo)準(zhǔn)光源在探測(cè)器上測(cè)得的照度。
由理論分析可知,探測(cè)器上測(cè)得的信號(hào)值與光源位置無(wú)關(guān)。在傳統(tǒng)光源的積分球測(cè)試中,往往將光源置于積分球的中心位置。
LED是半導(dǎo)體發(fā)光光源,其發(fā)光機(jī)理不同于傳統(tǒng)光源,具有特殊性。采用傳統(tǒng)的積分球測(cè)試法測(cè)試LED光通量時(shí)存在如下的一些問(wèn)題:
1.探測(cè)器的靈敏度R(λ)和光譜視見函數(shù)V(λ)不匹配
光電池探測(cè)器無(wú)法對(duì)視見函數(shù)V(λ)在所有光譜點(diǎn)準(zhǔn)確匹配,特別是現(xiàn)有探測(cè)器在藍(lán)、紅波段誤差較大。因此,用光電池探測(cè)器測(cè)量藍(lán)(紅)光LED的光通量時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大誤差。
2.積分球內(nèi)物體的自吸收效應(yīng)
采用傳統(tǒng)的積分球測(cè)試法,積分球內(nèi)要放置光源、擋屏、支架等物體,這些物體會(huì)改變球內(nèi)的光分布,形成白吸收效應(yīng)。用于LED測(cè)試的積分球一般都很小,甚至直徑只有5cm。這些物體的存在使得積分球理論無(wú)法滿足,造成測(cè)試原理性誤差。
3.散熱問(wèn)題
LED輸出的總光通量隨其自身溫度的升高而迅速降低。由于積分球是密閉空間,無(wú)法滿足LED散熱的需要,從而造成測(cè)試的誤差。
由于存在上述的問(wèn)題,用傳統(tǒng)積分球測(cè)試方法測(cè)試LED光通量時(shí)會(huì)帶來(lái)較大的誤差,影響了對(duì)LED性能的判別,不利于LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。