半導體照明光學系統(tǒng)的設計與仿真.pdf

1、半導體照明已經(jīng)成為世界上新型照明光源的發(fā)展趨勢，而高亮度、大功率的發(fā)光二極管(LED)更是照明光源中的需求熱點。本文主要研究半導體照明中光源模型的構(gòu)建和照明光學系統(tǒng)的設計，并利用光學機構(gòu)軟件對照明光學系統(tǒng)進行設計與仿真，以此簡化系統(tǒng)設計的流程，縮短系統(tǒng)設計的周期。 論文分為以下四個部分： 首先，簡要地介紹了半導體照明技術(shù)的歷史與發(fā)展、LED的原理和關鍵技術(shù)等問題，并闡明了光學仿真在半導體照明光學系統(tǒng)設計中的意義。

2、 其次，詳細介紹了照明光學系統(tǒng)設計的基本知識、計算機輔助光學設計中光線追跡理論、以及光學機構(gòu)仿真軟件(TracePro和LightTools)的光線追跡和LED建模等方法，并對光源的CAD實體模型、光源的發(fā)光特性、光強的空間分布等三個光源建模要素進行深入的剖析。提出了利用光學機構(gòu)軟件進行LED光源建模和照明光學系統(tǒng)設計的方法，并以蝙蝠翼型光分布的LED光源設計為例，對光分布的設計步驟和光線追跡仿真進行了詳細的說明。 再次，詳細介

3、紹了便攜式LED照明光學系統(tǒng)的技術(shù)及其特點，總結(jié)了LED照明光學系統(tǒng)設計的方法。根據(jù)實際要求，設計了一個多光源照明系統(tǒng)，對系統(tǒng)的光強分布、照度均勻度等參數(shù)進行深入地分析，并在此基礎上，對系統(tǒng)參數(shù)進行優(yōu)化，給出系統(tǒng)的最佳設計方案。 最后，論述了背光源的原理、特點、應用及發(fā)展現(xiàn)狀。給出利用光機仿真軟件對LED背光源進行建模的方法。對各個組成構(gòu)件進行幾何建模和光學界面定義，并對背光源系統(tǒng)進行光線追跡仿真，通過仿真結(jié)果的分析，調(diào)整系統(tǒng)參