LED方形阵列光斑的发散特性研究

利用单个LED芯片的照度公式推导出LED方形阵列的照度公式、光斑半径和发散角公式,利用LED方形阵列的光斑半径和发散角公式研究了LED方形阵列光斑的半径和发散角随目标距离、随m值以及方形阵列的边长的变化关系.得出了这三种情况下光斑半径和发散角的变化规律.这些规律的获得为利用LED方形阵列来实现照明设计提供了定量的理论依据.     

圆形LED阵列的照度特性及其应用

利用单个LED芯片的照度公式推导出圆形LED阵列的照度公式和光斑的发散角公式,利用圆形LED阵列的照度公式和光斑的发散角公式研究了圆形LED阵列的照度峰值和光斑发散角随目标距离、结构参数以及芯片数的变化关系。得出了这三种情况下照度峰值和光斑发散角的变化规律。这些规律为利用圆形LED阵列来实现照明设计提供了定量的理论±据。     

LED方形阵列的照度特性研究

利用单个LED芯片的照度公式推导出LED方形阵列的照度公式和光斑的散射角公式,利用推导出的公式研究了LED方形阵列的照度峰值和光斑散射角随芯片数、方形阵列的结构参数以及目标距离的变化关系.得出了这三种情况下照度峰值和光斑散射角的变化规律.这些规律为利用LED方形阵列来实现照明设计提供了定量的理论依据.     

LED阵列发光特性仿真和对比分析

LED正逐步替代传统卤素光源应用于机场助航灯,跑道警戒灯作为防止飞机入侵跑道的重要助航灯,针对其发光特性要求,提出对环形和方形LED阵列中心照度和发光角度研究。首先给出单LED光源在目标平面中心照度和发光角度的计算方法。其次在满足均匀排布的前提下,构造上述两种阵列,利用Matlab仿真在不同目标距离下对应的中心照度、发光角度及光斑半径的变化规律,并采用最小二乘法进行曲线拟合。最后通过光学软件TracePro进行追迹模拟仿真。结果表明:随目标距离的增大,两种阵列中心照度逐渐减小,光斑半径和发光角度逐渐增大,当目标距离小于8m时,两种阵列发光特性存在差异,环形阵列的中心照度较大,方形阵列发光角度较大,随着目标距离的增大,两种阵列的发光特性逐渐趋于一致。以4C级机场为例,分析得出上述两种阵列对A型警戒灯均适用,B型警戒灯适于采用方形阵列。     

探测器阵列靶的激光光斑图像复原方法研究

为了准确地测量激光远场光斑参数,使得阵列探测法的研究逐渐成为热点。而阵列式靶板仪靶面探测器受空间物理限制和研发成本等因素影响均不能均匀紧密的排布,这将造成采样光斑失真。利用已知采样点参数对光斑图像实现高精度复原是利用阵列探测法测量光斑参数必须要解决的问题。因此,提出采用改进型的双三次插值算法对光斑图像进行复原。仿真分析并对比改进型双三次插值算法和其他插值算法,结果表明:运用改进型插值算法计算得到光斑总能量误差为1.7 %,光斑质心坐标偏移量在x轴方向和y轴方向较最邻近插值算法和双线性插值算法相比均能降低7.8 %和3.3 %,处理时间较双三次插值算法至少缩短35 %。该研究为提高阵列探测法测量远场光斑参数精度积累了一定的理论基础和实验数据。     

用于LED的微透镜阵列的光学性能研究

功率发光二极管(LED)的发展迫切需要提高取光效率,微透镜阵列的二次光学设计是改善其光强分布的有效途径.建立了一种大功率LED的封装结构,二次光学设计采用了微透镜阵列技术,运用光线追踪法研究了这种封装结构的光学性能.分析结果表明,利用微透镜阵列技术能显著改善LED的光学性能,改变其光束分布,将LED的照度衰减降低12%以上,从而得到更加均匀的照明系统.     

对一种圆形阵列天线的研究

主要分析了一种带有反射面圆形阵列天线。首先根据方向性增强原理，对一般性的不带反射面的圆形阵列天线进行了理论上的分析，计算得到了阵列天线各个阵元的配相，然后根据镜像原理，得到了在中心带有反射面时圆形阵列天线的辐射方向图、增益等天线的技术指标。最后对实际制作的天线进行测量，得到的结果与理论分析的结果相对比，天线在辐射方向上的吻合非常好，达到了设计的要求。     

探测器阵列法测量激光光斑参数关键技术分析

根据仅由衍射效应决定的远场激光光斑的分布函数,并以10.6μm CO2激光测量为例,分析了探测器点阵法测量远场激光大光斑的技术要求,包括能量密度、阵列尺寸、探测器间隔、响应频率几方面的要求.并分析了激光探测器器件的类型,给出探测器阵列单元探测器以及系统测量精度的标校方法.     

激光束经凹球面反射镜偏转发散后光斑大小的近似计算

本文采用几何光学方法，导出了激光束经凹球面反射镜偏转发数后在垂直于入射激光束对称轴平面上的光斑大小计算公式。对焦距f满足πωo^z1/λf≥1或Z1/f-1≥1的短焦距凹球面反射镜，用本文的结果，可以估算激光束经此凹球面镜偏转发散后在垂直于入身激光束对称轴平面上的光斑位置、大小及平均功率密度。     

圆形烧蚀光斑的纵波声场分析

圆形烧蚀光斑具有轴对称性且易于获取,在激光超声检测中有着广泛的应用。为了获得相应的纵波声场特性,建立了激励源模型,讨论了近场中声轴上声压幅值分布情况并获得了近场长度。利用面积积分,推导出声压振幅的表达式,并对远场中的声场能量进行了模拟。通过分析发现,远场中的纵波能量关于声束轴线呈对称分布,并且在轴线上达到最大值,此外光斑大小直接影响着纵波声场指向性。搭建了一套激光超声非接触式测量系统,基于互易原理并根据传播距离修正信号振幅,获得了指向性实验数据,验证了理论分析结果。     

水下无线LED光通信中圆形阵列光源性能研究

为了研究水下无线LED光通信中圆形阵列光源性能,以6个LED组成的圆形阵列光源为对象,基于单个LED空气中照度分布模型推导出其相对照度分布数学模型;以水下照度计为工具,用点阵测量法研究其在水下的实际空间照度分布,并分析了实验数据。结果表明,该光源出射端口处光照度值随着加载信号的频率增加而增加,光源的水下辐射照度整体分布不对称;当光信号传播到一定距离后,在光接收平面上,照度值各向趋于均匀分布。     

双圈圆阵方向特性分析

研究了双圈圆阵在两种不同放置情况下的方向特性, 主要包括阵列方向图的指向、主瓣波束宽度和副瓣峰值电平等.首先, 建立了双圈圆阵的阵列模型, 推导方向图公式并推广到多圈圆阵的情况, 随后对其进行了理论分析.其次, 通过大量仿真实验, 分析了主瓣的半功率点波束宽度和副瓣峰值电平以及扫描角分别与内、外圈阵元数以及内、外圈阵元半径之间的关系.最后, 对理论分析和仿真结果进行综合梳理, 发现在阵元内、外半径之比为0.5左右时副瓣电平最低, 波束宽度会随着内圈阵元数增大而增大, 随外圈阵元数增大而减小等结论.实验结果可为实际工程应用中合理设置阵元数目以及阵元位置提供理论参考.     

基于LED阵列的可视信道室内可见光通信系统设计

随着固态光源的发展,大功率LED已被广泛应用到照明中。将照明功能与通信功能结合的室内可见光通信系统将有广泛的应用前景。为了满足室内照明和通信要求,通过使用大功率LED构成阵列,设计发射端、接收端,接口模块,构建了基于强度调制及直接检测方法的全双工可见光通信系统。并对系统信道模型进行分析,对单向链路实际光强分布及其可靠通信范围进行实际测量。实验证明该系统的可行性和可靠性。     

Series-fed circular array

This letter describes how a circular array may be phased to produce a main beam in one direction by feeding the elements from a set of series-connected phase shifts. The direction of the main beam may consequently be varied by control of the values of phase shift. The significant feature of the series-feeding technique is the small phase deviation required per phase changer for 360° beam steering.     

Performance study of an OFDM visible light communication system based on white LED array

By introducing orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) technology, a visible light communication (VLC) system using a 5x5 white LED array is studied in this paper. The OFDM transmitter and receiver are modeled through MATLAB/Simulink tool. The electrical-optical-electrical (EOE) response of the VLC channel, which is also the response of the detector, is derived based on Lambert’s lighting model. Then the modeling on the overall OFDM/VLC system is established by combining the above three models together. The effects of the factors which include the digital modulation, Reed-Solomon (RS) coding, pilot form, pilot ratio (PR) and communication distance on the bit error rate (BER) of the system are discussed. The results show that through the use of RS coding, block pilot, quadrate phase shift keying (QPSK) modulation and a suitable pilot ratio about 1/3, under the communication rate about 550 kbit/s, the BER can be dropped to below 10-5, and the communication distance can reach 0.9 m.     

COB封装全光谱LED光源及其光电特性

为了提高光源的显色指数,设计、制作一种COB封装的全光谱LED光源,通过在设计中增加峰值波长415nm的紫光LED芯片和发光峰值波长497nm、655nm的荧光粉,弥补了普通LED光源在紫光、蓝绿光和红光等光谱区间的能量分布不足。实验结果表明,发光效率达到103.34lm/W,全光谱LED光源显色指数高达99.38,接近日光100的显色指数,能够满足高质量照明领域对光源显色性的要求。     

大功率LED空间光强对VLC幅频特性的影响

提出了一种基于大功率LED阵列VLC系统的收发通路.通过对LED光源特性的分析和讨论,建立了一种基于LED阵列的空间光强分布模型,利用该模型并结合实际电路测试研究了大气信道距离对接收信号幅频特性的影响,指出了VLC系统接收电路的幅频特性不随光强变化而变化.     

一种LED闪光灯电源的设计

文章以直流稳流电源变换电路为核心,采用LT1170芯片构成前端升压电路,将电池的电能转换成为恒流输出;以光电耦合电路及差分放大器电路构成电流反馈控制系统,来调节电路中电流,以达到稳流效果。系统采用STM32单片机对电流进行采样,通过人机交互界面完成参数设置,设定相应的电流档位,在LCD上实时显示测量结果。