МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Санкт-Петербургский государственный
электротехнический университет
«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)
Кафедра фотоники
отчет
по лабораторной работе №2
по дисциплине «Квантовая и оптическая электроника»
Тема: ИССЛЕДОВАНИЕ ЦВЕТОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ИЗЛУЧАТЕЛЕЙ
Студенты гр. 7201 |
|
Лукпанов Т. |
|
|
Шапошников В.А. |
|
|
Шурыгин А.С. |
|
|
Яковенко Е.В. |
Преподаватель |
|
Ламкин И.А. |
Санкт-Петербург
2020
Цель работы: исследование цветовых характеристик излучателей.
Описание установки
Лабораторный стенд (рис. 2.3) состоит из блока с 12 излучателями, первый из которых лампа накаливания, другие — светоизлучающие диоды разных цветов. Стенд содержит в себе блок питания (БП) излучателей, вольти амперметра, 12 излучателей. С помощью ручки «регулировка тока» изменяются токи, протекающие через излучатель. Ток и напряжение отображаются на амперметре и вольтметре. На стенд устанавливается фотометрическая сфера, которая соединена с USB спектрометром с помощью оптоволокна. Свет от излучателя поступает в интегральную сферу и по оптоволокну направляется в USB спектрометр. Внутри USB спектрометра свет раскладывается при помощи оптической призмы в спектр, который попадает на фоточувствительную линейку.
Рис. 1. Схема установки.
Таким образом, получается информация о мощности сигнала для определѐнной длины волны (диапазона длин волн). В результате на персональном компьютере (ПК) отображается график люминесценции излучателя.
Обработка результатов
Спектры люминесценции, измеренные при различных токах.
Рис. 2 Спектр (желтой) лампы накаливания.
Рис. 3 Спектр второго (синего) светодиода.
Рис. 4 Спектр третьего (голубого) светодиода.
Рис. 5 Спектр четвертого (зеленого) светодиода.
Рис. 6 Спектр пятого (салатного) светодиода.
Рис. 7 Спектр шестого (желтого) светодиода.
Рис. 8 Спектр седьмого (оранжевого) светодиода.
Рис. 9 Спектр восьмого (красного) светодиода.
Рис. 10 Спектр девятого (инфракрасного) светодиода.
Рис. 11 Спектр десятого (фиолетового) светодиода.
Рис. 12 Спектр одиннадцатого (тепло-белого) светодиода.
Рис. 13 Спектр двенадцатого (холодно-белого) светодиода.
Зависимость длины волны в максимуме изучения и доминантной длины от тока для каждого светодиода на одном графике.
Рис. 14 Зависимость длины волны в максимуме изучения от тока
Рис. 15 Зависимость доминантной длины от тока
Зависимость цветовой температуры (ССТ) от тока для белых излучателей (график)
-
СД 10
I, мА
36,5
30,5
24,5
18,7
12,2
6,5
Т, К
6444,44
6430,16
6430,16
6430,16
6430,16
6415,93
СД 11
I, мА
36,5
30,0
24,7
18,5
12,8
6,5
Т, К
4906,94
4923,6
4906,94
4915,25
4923,6
4898,65
СД12
I, мА
36,5
30,5
24,5
18,3
12,7
6,7
Т, К
6444,44
6444,44
6444,44
6444,44
6430,16
6415,93
Рис. 16 Зависимость цветовой температуры от тока.
На цветовой диаграмме отметить цвет исследуемых излучателей, пользуясь цветовыми координатами.
Рис. 17 Излучатели на цветовой диаграмме.
Вывод:
В ходе данной лабораторной работы были исследованы цветовых характеристик для различных типов излучателей (п.1). Для каждого типа излучателя были построены спектры, по которым видно, что определенному цвету излучения соответствует определенный спектр.
В п.2 лабораторной работы были построены зависимости максимальной и доминантной длины волны от тока, протекающего через каждый излучатель. Из графиков видно, что максимальная и доминантная длины волн практически не зависят от тока.
Для белых излучателей в п.3 был построен график зависимости цветовой температуры от тока, протекающего через излучатель.
В п.4. по цветовым координатам были нанесены точки расположения каждого излучателя на цветовой диаграмме.