Основы фотоники / Лаба 2 / ЛР2_ГорбуноваМаликовЩубрет

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра фотоники

отчет

по лабораторной работе №2

по дисциплине «Основы фотоники»

Тема: ИССЛЕДОВАНИЕ ЦВЕТОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ИЗЛУЧАТЕЛЕЙ

Студенты гр. 0207 _________________ Маликов Б.И.

_________________ Горбунова А.Н.

_________________ Щубрет С.Л.

Преподаватель _________________ Дегтерева М.М.

Санкт-Петербург

2023

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Целью работы является исследование цветовых характеристик излучателей.

СХЕМА УСТАНОВКИ

Рисунок 1 – Блок-схема измерительной установки

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Цветовые характеристики являются важнейшими параметрами, определяющими свойства индикаторов, осветительных приборов и других излучателей видимого диапазона спектра. Монохроматические источники излучения (Δλ → 0) располагаются по периметру цветовой диаграммы, а при увеличении ширины спектральной линии источника положение цвета на диаграмме смещается в сторону центра. Если ширина спектра излучения становится сравнимой с шириной всего видимого диапазона, излучатель считается источником белого света. Рабочая точка такого излучателя располагается вблизи центра цветовой диаграммы.

Доминирующей длиной волны тестируемого источника света считается длина волны монохроматического излучения, расположенная на краю цветовой диаграммы на самом коротком расстоянии от точки с координатами цветности источника.

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

1. Спектры люминесценции при различных токах

Рисунок 2 – Спектры первого светодиода (лампа накаливания)

Рисунок 3 – Спектры второго светодиода (темно-синий)

Рисунок 4 – Спектры третьего светодиода (синий)

Рисунок 5 – Спектры четвертого светодиода (темно-зеленый)

Рисунок 6 – Спектры пятого светодиода (зеленый)

Рисунок 7 – Спектры шестого светодиода (желтый)

Рисунок 8 – Спектры седьмого светодиода (оранжевый)

Рисунок 9 – Спектры восьмого светодиода (красный)

Рисунок 10 – Спектры девятого светодиода (инфракрасный)

Рисунок 11 – Спектры десятого светодиода (фиолетовый)

Рисунок 12 – Спектры одиннадцатого светодиода (тепло-белый)

Рисунок 13 – Спектры двенадцатого светодиода (холодно-белый)

2. Зависимость длины волны в максимуме излучения от тока для каждого светодиода, основанная на табл. 1

Таблица 1 – Длины волн в максимуме излучения для двенадцати светодиодов

I, мА	6,2	12,4	18,6	25,2	31,5	37,5
λ1, нм	919	918	897	905	870	905
λ2, нм	368	368	368	368	368	369
λ3, нм	458	456	456	456	456	456
λ4, нм	525	522	521	520	520	519
λ5, нм	572	572	572	573	574	575
λ6, нм	592	591	592	593	593	593
λ7, нм	611	612	612	613	613	614
λ8, нм	633	633	633	634	635	635
λ9, нм	859	860	861	860	863	862
λ10, нм	661	643	645	642	645	652
λ11, нм	590	597	589	591	587	589
λ12, нм	576	554	555	558	553	572

Рисунок 14 – Зависимость длины волны максимума излучения от тока

3. Зависимость доминантной длины волны от тока для каждого светодиода, основанная на табл. 2

Таблица 2 – Доминантные длины волн для двенадцати светодиодов

I, мА	6,2	12,4	18,6	25,2	31,5	37,5
λ1, нм	595	590	598	591	591	593
λ2, нм	600	600	601	604	606	605
λ3, нм	445	461	463	461	462	463
λ4, нм	538	534	531	533	530	529
λ5, нм	575	573	575	575	574	576
λ6, нм	598	600	601	602	603	602
λ7, нм	615	608	608	610	610	610
λ8, нм	639	637	627	629	630	627
λ9, нм	576	595	599	601	605	600
λ10, нм	552	553	552	552	554	551
λ11, нм	584	584	584	584	584	584
λ12, нм	572	572	573	573	573	573

Рисунок 15 – Зависимость доминантной длины волны от тока

4. Зависимость цветовой температуры (ССТ) от тока для белых излучателей (LED11 и LED12)

Рисунок 16 – Зависимость цветовой температуры от тока для белых излучателей

5. Определение цвета на цветовой диаграмме на основании цветовых координат

LED12 (0,37; 0,42)

LED11 (0,5; 045)

LED10 (0,42; 0,22)

LED8 (0,63; 0,29)

LED7 (0,58; 0,34)

LED6 (0,59; 0,38)

LED5 (0,41; 0,46)

LED4 (0,2; 0,69)

LED3 (0,16; 0,06)

LED2/9 (0,33; 0,33)

LED1 (0,35; 0,36)

ВЫВОД

В ходе данной лабораторной работы были исследованы цветовых характеристик для различных типов излучателей. Для каждого типа излучателя были построены спектры.

Также были построены зависимости максимальной и доминантной длины волны от тока. Исходя из полученных зависимостей, можно сказать, что они не зависят от значения тока.

Для белых излучателей были построены зависимости ССТ (цветовая температура) от тока, где также видно, что ССТ не зависит от тока.

По цветовым координатам на цветовой диаграмме отложены все излучатели.