Материал: 7201_Lukpanov_Shaposhnikov_Shurygin_Yakovenko_tsvet

^{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

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

1. 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.

2. 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

3. 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.

4. 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.