光电传感技术第二章-光源.pdf

§2 光源 光源 定义：一切能产生光辐射的辐射源，都称为光源。 按照辐射来源不同，光源分为：自然光源与 光 人工光源。 源 按照光波在时间空间上的相位特征，一般将 的 光源分成相干光源和非相干光源。 分 按照发光机理，光源又可分成：热辐射光源， 类 气体发光光源，固体发光光源和激光器四种。 光源 由物体温度高于绝对零度而产 由于物体在特定环 生的物体热辐射，称为热辐射 境下受外界能量激 光源。 发而产生辐射，为 激发辐射，其光源 太阳 被称为冷光源。 热辐射光源 白炽灯、卤钨灯 黑体辐射器 汞灯、荧光灯、钠灯 气体放电光源 氙灯、金属卤化物灯 光源 氘灯、空心阴极灯 场致发光灯 冷光源按激 固体发光光源 发方式分可 发光二极管 分为光致发 气体激光器、固体激光器 光、化学发 激光器 染料激光器、半导体激光器 光、摩擦发 光、阴极射 线致发光、 电致发光等。 一、光源的基本参数 1、发光效率 在给定的波长范围内，某一光源所发出的光通量与 产生该光通量所需要的功率Pi之比，称为该光源的发 光效率，单位为lm/W ，表示为 Φ 0.78 η v K Φ λ V λ d λ/ P v P m ∫0.38 e ( ) ( ) i i 应用中宜采用发光效率较高的光源节省能源。如钨丝普通白炽 灯在温度2600K时，光效为15.31lm/W，卤钨灯约为20lm/W； 超高亮度的发光二极管光效已达50 lm/W。 一、光源的基本参数 2 、寿命 光源的寿命是指灯及其电源的无故障工作时间。 全寿命：从灯点燃到不能工作的时间称为灯的全寿 命。 平均额定寿命：当有一半的灯不能工作时的点燃时 间称为灯的平均额定寿命。 有效寿命：当灯发出的光强下降到初始值的0.7时， 已点燃的时间称为有效寿命。 一、光源的基本参数 3.光谱功率谱分布 光源输出的功率与光谱有关，即与光的波长λ有 关，称为光谱的功率分布。 a) 线状光谱b) 带状光谱c) 连续光谱d) 复合光谱 在选择光源的时候，为了最大限度地利用光能，应选择 光谱功率分市的峰值波长与光电器件的灵敏波长相一致。 一、光源的基本参数 4.空间光强分布特性 若在光源辐射光的空间某一截面上，将各方向发光 强度矢量的端点连线，就得到该光源在该截面的发 光强度曲线，称为配光曲线。 HG500型发光二 极管的配光曲线 为提高光的利用率，一般选择发光强度高的方向作为 照明方向，而光电接收器件的光敏面应在该方向对准。 一、光源的基本参数 5.光源光