LED（Light Emitting Diode）,即發(fā)光二極管,是一種基于p-n結(jié),在合適的正向偏壓下以自發(fā)輻射為基礎(chǔ)的半導(dǎo)體發(fā)光器件。白熾燈和鹵素?zé)艄庠吹榷际莻鹘y(tǒng)的發(fā)光光源,與它們相比,LED的優(yōu)勢有效率高、壽命長、節(jié)能環(huán)保等,因此被譽為21世紀(jì)綠色照明光源。傳統(tǒng)LED芯片由于受到全反射的限制,導(dǎo)致其出光效率較低,因此想要實現(xiàn)功率型LED,必須克服的技術(shù)瓶頸是提高LED出光效率。光纖作為最常見的光波導(dǎo),因其壽命長、體積小、便于維護和柔韌性好等優(yōu)點,成為照明技術(shù)的新寵。光纖照明是光源發(fā)出的光通過耦合裝置進(jìn)入光纖,并在光纖中傳輸和照明。LED光纖耦合照明系統(tǒng),既發(fā)揮LED的光源優(yōu)勢,又體現(xiàn)了光纖照明的特點,是照明行業(yè)的發(fā)展趨勢。本論文先是改善LED結(jié)構(gòu)提高其出光效率,再設(shè)計出LED光纖耦合系統(tǒng),并做了相關(guān)的理論和仿真分析。全文主要內(nèi)容概括如下:（1）對GaN材料進(jìn)行概述,分析其發(fā)展歷史和特點以及LED發(fā)展史和已經(jīng)提出的提高其出光效率的研究。（2）由于本論文基于時域有限差分法計算LED的光取出效率,進(jìn)而介紹了FDTD的理論方法。（3）先對傳統(tǒng)正裝和倒裝結(jié)構(gòu)LED進(jìn)行仿真,然后再基于RSO... 

【文章來源】：南京郵電大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

PN結(jié)能帶結(jié)構(gòu)圖及發(fā)光原理

南京郵電大學(xué)專業(yè)學(xué)位碩士研究生學(xué)位論文 第一章 緒論平面波與光柵垂直時，每條狹縫上的點都是一個次波源，這些次波源發(fā)出的光線是球面波。因為狹縫的長度無限，所以將狹縫簡化為該平面上的一排點，只考慮與狹縫垂直的平面上的情況。在該平面上，每條狹縫的出射光會相干疊加，從而形成某一特定方向上的光場。在發(fā)生干涉時，由于從每條狹縫出射的光線在干涉點的相位不同，它們之間會部分或全部抵消。但是當(dāng)兩束光線相位相同，就會發(fā)生干涉加強現(xiàn)象，而相位相同的條件是需要相鄰狹縫的出射光到達(dá)干涉點的光程差是光波長的整數(shù)倍。光柵的工作狀態(tài)取決于工作波長 與光柵周期 d 的比值大小。圖 1.2 為透射型光柵的工作狀態(tài)示意圖。圖 1.2（a）中入射光產(chǎn)生多個級次的衍射光，這種情況發(fā)生在光柵周期遠(yuǎn)大于工作波長( )。這個狀態(tài)下，衍射特性可以通過標(biāo)量衍射理論來近似分析[24]。

菱公司制成第一種大芯徑聚合物光纖（LCPOF），這種光纖直徑通常在 6-12mm 之中科院理化所研制出 SI 型 PMMA 芯 POF 并實現(xiàn)量產(chǎn)。照明系統(tǒng)壽命長，節(jié)能環(huán)保，安全可靠且便于維護，上世紀(jì)以來各國對其深入高度的關(guān)注度。1980 年左右，我國的南京玻璃纖維研究設(shè)計院最早從事光纖照已形成已多組份玻璃光纖、聚合物光纖、石英光纖和液芯光纖為主的四大系列，廣泛用于國民生活的方方面面[32-36]。纖照明初期，GOF 和 SOF 多用于內(nèi)窺鏡和牙科等精密照明，但是其成本太高明的發(fā)展，聚合物光纖的性能逐漸提高，而且它的價格還很便宜，這才使得光羅大眾的生活，逐漸應(yīng)用于汽車、商場、工業(yè)和建筑等各個領(lǐng)域。來，城市建設(shè)進(jìn)行的如火如荼，電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的也極其迅速，LED 光源顯色性，響應(yīng)時間短，供電電壓低，壽命長，耐沖擊抗震，重量輕且無毒環(huán)保，因此得到普及，如舞臺燈光，交通信號燈，廣告屏幕，建筑物夜景照明等，LED 發(fā).3 所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于雙自由曲面的LED均勻照明準(zhǔn)直透鏡設(shè)計[J]. 趙歡,李長庚,陳志濤,張志清,趙維,王君君.  光學(xué)學(xué)報. 2017(04)
[2]基于發(fā)光二極管配光曲線設(shè)計自由曲面透鏡[J]. 馮奇斌,李亞妮,李其功,呂國強.  光學(xué)精密工程. 2016(08)
[3]基于COB LED的均勻光強分布可見光通信系統(tǒng)發(fā)射端的光學(xué)設(shè)計[J]. 李遠(yuǎn)興,梁文躍,葉湖貴,龍擁兵,申冬玲,嚴(yán)輝章,譚健華,葉嘉建.  光學(xué)學(xué)報. 2016(10)
[4]一般LED光源均勻配光的自由曲面菲涅耳透鏡[J]. 萬運佳,劉杰,林浩博,熊暉.  激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2016(06)
[5]側(cè)入式LED背光模組中光耦合模塊的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 黃碧云,林志賢,陳恩果,徐勝.  光學(xué)學(xué)報. 2016(02)
[6]高效大尺寸短焦距菲涅爾透鏡設(shè)計[J]. 楊茂華,田兆碩,尹田田,付石友.  哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2015(11)
[7]LED近場光學(xué)模型與直下式背光源透鏡的設(shè)計優(yōu)化[J]. 錢可元.  光學(xué)學(xué)報. 2015(05)
[8]基于光纖耦合的LED冷光源研究[J]. 徐彭飛,廖智,趙國,楊萍,趙建明.  照明工程學(xué)報. 2015(02)
[9]基于微透鏡陣列的高效率光纖耦合系統(tǒng)設(shè)計[J]. 王艷紅,王海偉,王高.  激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2015(04)
[10]側(cè)入式LED背光源仿真中亮度均勻性的判定方法[J]. 白王靜,李福山,羅福根,徐勝,黃炳樂.  電視技術(shù). 2015(07)

博士論文
[1]利用光子晶體與一維光柵結(jié)構(gòu)提高GaN基LED光取出效率的研究[D]. 劉會.華中科技大學(xué) 2014

碩士論文
[1]硅基GaN諧振光柵及其傳感應(yīng)用[D]. 陳佳佳.南京郵電大學(xué) 2015
[2]基于良好散熱的LED光纖耦合裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計[D]. 李瑞濤.長春理工大學(xué) 2013



本文編號：2973141