Регистрация / Вход
Прислать материал

Моделирование колориметрических параметров системы безлюминофорного лазерного освещения

Фамилия
Савчук
Имя
Александр
Отчество
Александрович
Номинация
Нанотехнологии
Институт
Новых материалов и нанотехнологий (ИНМиН)
Кафедра
Полупроводниковой электроники и физики полупроводников
Академическая группа
МПЭ-15-1
Научный руководитель
канд. физ.-мат. наук Осипов Ю.В.
Название тезиса
Моделирование колориметрических параметров системы безлюминофорного лазерного освещения
Тезис

Энергосберегающие технологии освещения – одна из наиболее актуальных задач науки и техники. Прорыв в решении этой проблемы совершили светоизлучающие диоды (СИД)  на основе полупроводниковых гетероструктур с наноразмерной активной областью. СИД позволяют получить светоотдачу почти в два раза больше, чем у люминесцентных ламп и в восемь раз больше, чем у ламп накаливания. Логическим продолжением идеи использования СИД в освещении является применение диодных лазеров (ДЛ). Благодаря генерации вынужденного излучения, внутренний квантовый выход ДЛ достигает почти 100%, тогда как у СИД этот параметр не превышает 60%. ДЛ также позволяют при одинаковых со СИД структурных размерах получить оптическую мощность на порядок больше.

Наиболее распространенный способ получения белого света – использование синего ДЛ или СИД с желтым люминофором. Недостатком этого способа является то, что в люминофоре появляются дополнительные потери, связанные со стоксовским сдвигом. Также способность люминофора рассеивать тепло ограничивает мощность систем освещения.

 Наиболее энергоэффективной для освещения являются RGB (Red Green Blue) системы, в которых используются три ДЛ, излучающих  в красном, синем и зеленом диапазонах спектра. Результирующее излучение человеческий глаз воспринимает как белый свет. Однако, разработка RGB систем связана с некоторыми трудностями, одна из которых – определение колориметрических параметров. Свет полупроводниковых источников не попадает на планковскую кривую, поэтому нормируемые параметры таких источников рассчитываются через координаты цвета (КЦ), определяемые по методике CIE (International Commission on Illumination).

В работе предложен метод моделирования колориметрических параметров системы безлюминофорного лазерного освещения. На основе данных CIE была разработана методика определения КЦ, учитывающая узкий спектр и высокую спектральную плотность мощности лазерного излучения. С помощью среды разработки Visual Studio была составлена программа расчета координат цвета RGB лазерных систем. С помощью этой программы было промоделировано влияние длины волны, полуширины спектра и оптической мощности ДЛ на спектр RGB систем освещения. В ходе данной работы было установлено, что особенности спектра лазерного излучения влияют на расчет КЦ.