Schemat przejść optycznych (przypomnienie!!!)

Podobne dokumenty
Barwa ciepła Barwa neutralna Barwa chłodna

BARWA. Barwa postrzegana opisanie cech charakteryzujących wrażenie, jakie powstaje w umyśle;

Dzień dobry. Miejsce: IFE - Centrum Kształcenia Międzynarodowego PŁ, ul. Żwirki 36, sala nr 7

JAKOŚĆ ŚWIATŁA. Piotr Szymczyk. Katedra Automatyki i Inżynierii Biomedycznej, AGH

!!!DEL są źródłami światła niespójnego.

w13 54 Źródła światła Żarówka Żarówka halogenowa Świetlówka Lampa rtęciowa wysokoprężna Lampa sodowa wysokoprężna Lampa sodowa niskoprężna LED

1.3. Poziom ekspozycji na promieniowanie nielaserowe wyznacza się zgodnie z wzorami przedstawionymi w tabeli 1, przy uwzględnieniu:

Zastosowanie diod elektroluminescencyjnych w pojazdach samochodowych

L E D light emitting diode

ELEKTRYCZNE ŹRÓDŁA ŚWIATŁA. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Ćwiczenie nr 34. Badanie elementów optoelektronicznych

LUXs2 (Odpowiednik żarówki halogenowej 20W)

ROTOs8 (Odpowiednik żarówki halogenowej 80W)

Doskonała wyrazistość światła, bezkonkurencyjna efektywność

PODSTAWY BARWY, PIGMENTY CERAMICZNE

Źródła światła. Wykład 1

Ćwiczenie Nr 11 Fotometria

Doskonała wyrazistość światła, bezkonkurencyjna efektywność

Światło komfortowe dla Twoich oczu

Doskonała wyrazistość światła, łatwa obsługa

LIN2 / LIN2-L (Moduły LED światło użytkowe punktowe)

Schemat układu zasilania diod LED pokazano na Rys.1. Na jednej płytce połączone są różne diody LED, które przełącza się przestawiając zworkę.

Doskonała wyrazistość światła, bezkonkurencyjna efektywność

Opis produktu: MASTERColour CDM-T. Korzyści. Cechy. Wniosek. Kompaktowa lampa metalohalogenkowa, technologia ceramiczna

(Tekst mający znaczenie dla EOG) (2014/C 22/02)

Odpowiednie oświetlenie tworzy magię chwili

To wnętrze stanowi różnicę

Światło komfortowe dla Twoich oczu

Światło komfortowe dla Twoich oczu

Wykład 2. Fotometria i kolorymetria

Sprzęganie światłowodu z półprzewodnikowymi źródłami światła (stanowisko nr 5)

Polecenie ŚWIATPUNKT - ŚWIATŁO PUNKTOWE

Ciekawa forma. PHILIPS LED Świeczka 4,3 40 W E27 Ciepły biały Bez możliwości przyciemniania

Światło komfortowe dla Twoich oczu

Światło komfortowe dla Twoich oczu

Ciekawa forma. PHILIPS LED Żarówka 8,5 W (75 W) E27 Ciepła biel Bez możliwości przyciemniania

Światło komfortowe dla Twoich oczu

Fotoelementy. Symbole graficzne półprzewodnikowych elementów optoelektronicznych: a) fotoogniwo b) fotorezystor

WYZNACZANIE STAŁEJ PLANCKA Z POMIARU CHARAKTERYSTYK PRĄDOWO-NAPIĘCIOWYCH DIOD ELEKTROLUMINESCENCYJNYCH. Irena Jankowska-Sumara, Magdalena Krupska

Wprowadzenie do cyfrowego przetwarzania obrazów

Diody LED w samochodach

Niewiarygodne kolory, zdumiewająca atmosfera

Wprowadź odrobinę cudownego blasku do swojego domu

Pojęcie Barwy. Grafika Komputerowa modele kolorów. Terminologia BARWY W GRAFICE KOMPUTEROWEJ. Marek Pudełko

Światło komfortowe dla Twoich oczu

Wydajność konwersji energii słonecznej:

Światło komfortowe dla Twoich oczu

Ciekawa forma. PHILIPS LED Świeczka (z możliwością przyciemniania) 5 W (40 W) E14 Ciepła biel Ściemnialna

LED STAR PAR W/827 GU10

Ciekawa forma. PHILIPS LED Kulka (z możliwością przyciemniania) 5 W (40 W) E14 Ciepła biel Ściemnialna

Ciekawa forma. PHILIPS LED Kulka 2,2 W (25 W) E14 Ciepła biel Bez możliwości przyciemniania

Doskonała wyrazistość światła, łatwa instalacja

Światło komfortowe dla Twoich oczu

Piękne i wyraziste światło, niezawodne działanie

Światło komfortowe dla Twoich oczu

Ciekawa forma. PHILIPS LED Świeczka 4,3 W (40 W) E14 Ciepła biel Bez możliwości przyciemniania

Ciekawa forma. PHILIPS LED Żarówka 8,5 W (75 W) E27 Ciepła biel Bez możliwości przyciemniania

TBM TELEKOM Sp. z o.o.

Zalety oświetlenia LED. Oświetlenie LED

Trwałe oświetlenie akcentowe LED o skupionym strumieniu

Wysokiej jakości jasne światło LED

Warszawa, dnia 11 lipca 2012 r. Poz. 787

LED STAR PAR W/827 GU10

Ćwiczenie 375. Badanie zależności mocy promieniowania cieplnego od temperatury. U [V] I [ma] R [ ] R/R 0 T [K] P [W] ln(t) ln(p)

Oświetlenie 1. Zakres wykładu. Podstawy techniki świetlnej Źródła światła Oprawy oświetleniowe Technika oświetlania. dr inż.

Ciekawa forma. PHILIPS LED Żarówka (z możliwością przyciemniania) 5,5 W (40 W) E27 Ciepła biel Ściemnialna

Najłatwiejszy sposób przejścia do komfortowego białego światła

Światło komfortowe dla Twoich oczu

Najłatwiejszy sposób przejścia do komfortowego białego światła

Stanowisko do badania zjawiska tłumienia światła w ośrodkach materialnych

120 4 W/827 GU10. Karta katalogowa produktu. LED STAR PAR16 Reflektorowe lampy LED PAR16. Obszar zastosowań. Korzyści ze stosowania produktu

LED STAR PAR W/827

Temat ćwiczenia. Pomiary oświetlenia

Taśmy LED i akcesoria

Piękne i wyraziste światło, niezawodne działanie

ŚWIATŁO. W zależności czy światłość jest nierównomierna, czy równomierna di L lub

LCC - REWOLUCJA W OŚWIETLENIU

Fotometria i kolorymetria

MODELE WIEŃCÓW LED. jednocześnie - na blat roboczy oraz do wnętrza szafki

Piękne i wyraziste światło, niezawodne działanie

Ciekawa forma. PHILIPS LED Świeczka E14 Ciepły biały Bez możliwości przyciemniania

Spis treści. Lampy LED A GLS. Lampy LED A GLS ściemnialne. Lampy LED świeczka/kulka. Lampy LED T25. Lampy LED AR111 standard. Lampy LED MR16 eco

Rys. 1. Zakres widzialny fal elektromagnetycznych dla widzenia w ciągu dnia i nocy.

I. PROMIENIOWANIE CIEPLNE

P O L I T E CH N I K A P O Z N A Ń S K A I NSTYTUT ELEKTROTECHNIKI I ELEKTRONIKI Poznań, ul. Piotrowo 3A

Wykład XIV: Właściwości optyczne. JERZY LIS Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki Katedra Technologii Ceramiki i Materiałów Ogniotrwałych

Ciekawa forma. PHILIPS LED Żarówka 11 W (100 W) E27 barwa chłodno-biała Bez możliwości przyciemniania

Wy1. 2 Wy7 Detektory fotonowe i termiczne. 2 Wy8 Test zaliczeniowy 1 Suma godzin 15

Ciekawa forma. PHILIPS LED Żarówka 4,5 W (40 W) Trzonek E27 Ciepła biel Bez możliwości przyciemniania

StyliD PremiumWhite wyjątkowa jakość światła i oszczędność energii dla sklepów odzieżowych

Co to jest współczynnik oddawania barw?

JAK PRAWIDŁOWO PORÓWNYWAĆ OPRAWY OŚWIETLENIOWE LED RÓŻNYCH PRODUCENTÓW

Doskonała wyrazistość światła, minimalistyczny wygląd

Idealny zamiennik kwarcowych lamp metalohalogenkowych, szybko występująca energooszczędność

Instrukcja dla użytkownika Ver

Właściwości optyczne. Oddziaływanie światła z materiałem. Widmo światła widzialnego MATERIAŁ

w literaturze i na WWW panuje zamieszanie (przykład: strumień promieniowania dla fizyka to coś innego, niż dla astronoma)

LED STAR MR W/827 GU5.3

Lampka na biurko LED lampa biurkowa 256 Barw 5W RGB

Najłatwiejszy sposób przejścia do komfortowego białego światła

Transkrypt:

' Podstawowe pojęcia Klasyfikacja elementów i układów optoelektronicznych. Generacja światła w półprzewodnikach dr hab. inż. Ryszard Korbutowicz Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki Politechnika Wrocławska Schemat przejść optycznych (przypomnienie!!!) E h h 1 3 h h ' 1 3 a) b) a) przestrzeń pędu, b) przestrzeń rzeczywista k h Ec E v 1 absorpcja, dyfuzja i relaksacja, 3 rekombinacja i emisja Cztery generacje źródeł światła dla techniki oświetleniowej. Podział ze względu na mechanizm powstawania światła widzialnego 3 1

4 Kalendarium około 3000 r. p.n.e lampa olejna około 000 r. p.n.e znano w Egipcie knot tkany lub pleciony 179 r. Murdoch wynalazł lampę gazową 1838 r. Jobard, włókno węglowe żarzące się w próżni 1843 r. Deleuil, lampa łukowa (udoskonalona przez Jabłoczkowa) 1853 r. Łukasiewicz lampa naftowa 1854 r. Göbel, żarówki z włóknem ze zwęglonego bambusa do reklamy 1879 r. Edison, żarówka w pełni użyteczna 1904 r. Fleming, lampa elektronowa dioda 1910 r. Claude, lampa neonowa 191 r. Hewitt, lampa rtęciowa 196 r. General Electric prezentuje DEL Zasada działania DEL Rekombinacja promienista!!! 6 Parametry diod DEL Ważne parametry diod elektroluminescencyjnych: * zewnętrzna sprawność kwantowa h zew, * sprawność energetyczna, * wydajność kwantowa wewnętrzna w, * długość fali emitowanego promieniowania (kolor), * moc optyczna (dla optymalnego zasilania), * zasilanie: maksymalne napięcie [V] i prąd nominalny [ma], * światłość (natężenie światła) [cd], * czas życia [k 10 5 h]. * strumień świetlny [lm], * wydajność świetlna (sprawność) [lm/w]...

7 zew Parametry diod DEL Do parametrów o szczególnym znaczeniu należy zewnętrzna sprawność kwantowa h zew definiowana jako: z e n h P I F z liczba fotonów wyemitowana przez DEL n liczba elektronów przepływających przez obszar, w którym zachodzi rekombinacja P optyczna moc wyjściowa diody, I prąd płynący przez diodę. 8 Sprawność energetyczna P P wyj wej P opt U I gdzie: U napięcie przyłożone do diody I prąd płynący przez złącze 9 Wydajność kwantowa zew i l wew gdzie: i współczynnik efektywności wstrzykiwania l efektywność generacji światła wew wydajność kwantowa wewnętrzna o współczynnik ekstrakcji (wyprowadzenie światła na zewnątrz) o 3

Współczynnik efektywności generacji światła h l 10 l gen gen prom prom + gen nprom Gdy rekombinacja niepromienista dąży do zera, to współczynnik efektywności l dąży do 1 11 Wydajność kwantowa wewnętrzna h w w i l Wydajność kwantowa wewnętrzna h w zależy od poziomu domieszkowania i warunków otrzymywania struktury diody 1 Geometria i kąt krytyczny no Qc arc sin n np. dla GaAs: n = 3,6 i Q c 16 4

13 Współczynnik transmisji T dla wiązki padającej prostopadle do powierzchni granicznej T = 1 R i n 1 R n 1 czyli n 1 T 1 n 1 4n ( n 1) jeżeli n, to T 14 Podstawowe pojęcia i jednostki 15 Temperatura barwowa podawana w Kelwinach. Jest to temperatura ciała doskonale czarnego, wysyłającego światło o danej barwie. Strumień świetlny jest mocą promieniowania świetlnego wysyłanego przez źródło światła, ocenianą według wrażenia wzrokowego. Jednostką strumienia jest lumen [lm]. Odpowiada on mocy równej w przybliżeniu 1/670 W dla światła o barwie zielonożółtej (555 nm). 5

16 Przykładowe typowe wartości strumienia świetlnego dla różnych źródeł światła: Źródło światła Żarówka do latarki 3,5 V/0, A Żarówka rowerowa 6 V/,7 W Żarówka samochodowa R 45/40 W Żarówka samochodowa H4 60/55 W Żarówka samochodowa H1 55 W Samochodowa lampa ksenonowa D1 LED 0,1 W (sygnalizacyjna) LED 1-3 W (dioda biała) LED 1-3 W (dioda czerwona i bursztynowa) F [lm] 5,6 700/450 1750/1000 1550 3000 35 50 17 Przykładowe wartości strumienia świetlnego dla listwy LEDIS 5XR z białymi diodami mocy XLamp XR-E: Listwa LED XR-E Kolor Temp. barwowa [K] Strumień świetlny [lm] dla I=350 ma Strumień świetlny [lm] dla I=700 ma Moc maks. [W] LEDIS 5XR-E CW chłodny biały 6500 500 850 13 LEDIS 5XR-E NW naturalny biały 4300 350 595 13 LEDIS 5XR-E WW ciepły biały 3000 30 544 13 www.lediko.pl 18 Światłość I jest to gęstość przestrzenna promieniowania świetlnego w danym kierunku, czyli stosunek strumienia świetlnego wypromieniowanego w danym kierunku do kąta przestrzennego, wyrażonego w steradianach, obejmującego ten kierunek. Jednostką światłości jest kandela [cd], czyli świeca. Światłość jest wielkością wektorową. Parametr ten jest stosowany do podawania charakterystyk promieniowania źródeł światła (opraw oświetleniowych), gdyż to promieniowanie zwykle nie jest jednorodne w różnych kierunkach. 6

19 Luminancja L stosunek światłości źródła światła w kierunku patrzenia do powierzchni rzutu ciała świecącego na płaszczyznę prostopadła do tego kierunku. Jednostką luminancji jest cd/m czyli nit. Luminancja czyli jaskrawość charakteryzuje subiektywne odczuwanie wrażeń świetlnych przez oko ludzkie. Zbyt duża luminancja jest nieprzyjemna dla wzroku, powoduje oślepianie i dlatego zmniejsza się ją, np. stosując żarówki ze szkła mlecznego, co powoduje zwiększenie powierzchni świecącej. 0 Natężenie oświetlenia E jest stosunkiem strumienia świetlnego padającego prostopadle na oświetlaną powierzchnię, do pola tej powierzchni. Jednostką natężenie oświetlenia jest luks [lx], czyli lm/m. Wydajność świetlna czyli sprawność to stosunek strumienia świetlnego źródła światła sztucznego do mocy elektrycznej wyrażony w lm/w. 1 Zużycie lumenów wskaźnik wydajności światła lampy używanej w porównaniu z nową. Wyrażony w procentach początkowego strumienia Pomiar dokonany po 75% określonej trwałości lampy (T c ). Przykład: zużycie lumenów równe 60% oznacza, że używana lampa daje 40% mniej światła niż nowa lampa Trwałość czas życia, który upływa do momentu braku emisji światła z przyczyn innych niż uszkodzenia mechaniczne. 7

- Barwy proste - Rodzaje światła Światło spójne (koherentne) światło, którego fale mają taką samą długość (jest monochromatyczne) oraz stałą w czasie różnicę faz, dzięki czemu mogą ze sobą interferować. Najpowszechniej stosowanym źródłem światła spójnego jest laser. Barwa prosta powstaje z rozczepienia barwy białej. Jest to wrażenie wzrokowe wywołane falą elektromagnetyczną o konkretnej długości z przedziału fal widzialnych czyli od 380 do 760 nm. 3 - Barwy proste - Rodzaje światła Barwa biała najjaśniejsza z barw. Zrównoważona mieszanina barw prostych, która jest odbierana przez człowieka jako najjaśniejsza w otoczeniu odmiana szarości. W skład widma światła białego może wchodzić od trzech do nieskończoności barw prostych, czyli długości fali świetlnej. Istnieje ścisły związek między temperaturą ciała (ciało doskonale czarne) a emitowanymi przez to ciało falami elektromagnetycznymi. Odcienie bieli określa się za pomocą parametru o nazwie temperatura barwowa światła i wyraża go w Kelwinach. 4 Temperatura barwowa - 000 K światło świecy i lampy naftowej - 700 K zwykła żarówka wolframowa - 900-3 00 K oświetlenie halogenowe - 3 000-4 000 K barwa neutralnie biała - 4 000-5 000 K barwa lekko-chłodnobiała - 5 000-5 500 K światło typowo dzienne - 6 000 K niebo z białymi chmurami...i ciekawostka: im wyższa temperatura - 7 000 K zachmurzone niebo tym chłodniejsza biel - 8 000 K mgła - 10 000 K bezchmurne niebo zimą w południe - 0 000 K oświetlający latem w południe błękitny nieboskłon w krajach południowych 8

5 Diagram chromatyczności x = X/(X + Y + Z) y = Y/(X + Y + Z) z = Z/(X + Y + Z) Oczywiście, że gdy: x + y + z = 1 oraz x, y, z > 0 to wystarczą dwie współrzędne do określenia barwy Rzut na płaszczyznę x,y barwa 6 Model HSV (bardziej intuicyjny) H = Hue (barwa, odcień) S = Saturation (nasycenie) V = Value (jasność) Hue Saturation Value Hue 7 Podział ze względu na temperaturę barwową - ciepłe do 3 000 K - neutralne 3 000 4 000 K - chłodne 4 000 5 000 K - dzienne 5 000 5 500 K - dzienne chłodne od 5 500 K Źródła naturalne i sztuczne Źródła gorące i zimne 9

8 Źródła gorące to światło żarowe, czyli światło powstające podczas emisji fal elektromagnetycznych (z zakresu fal widzialnych) z ciała rozgrzanego do białości. Należą tutaj: słońce, żarówka, lampa halogenowa, łuk elektryczny Źródła zimne to wszelkiego rodzaju lampy wyładowcze i indukcyjne. Typowym przykładem jest świetlówka, czyli lampa fluorescencyjna. 9 Klasyfikacja według parametrów emitowanej fali elektromagnetycznej * źródła światła białego (słońce, żarówka, LED) * źródła monochromatyczne (LED, żarówka z filtrem) * źródła światła spójnego (LD, lasery) 30 Podział wg zakresu spektralnego * promieniowanie ultrafioletowe UV-C 100 80 nm UV-B 80 315 nm UV-A 315 400 nm * promieniowanie widzialne VIS 380 780 nm * promieniowanie podczerwone NIR 780 5000 nm MIR 5 50 µm FIR 50 1000 µm 10

31 Podział wg. mechanizmu Podziały generacji źródeł światła * jądrowe (słońce) * żarowe (żarówka) * fluorescencyjne ( jarzeniówka ) * jarzeniowe (neony) * łukowe (Hg, Xe, Na) * laserowe Inne klasyfikacje według * polaryzacji * mocy * zastosowania * materiału 3 Rodzaj materiału: * źródła półprzewodnikowe, * źródła wykonane z innych materiałów. 33 Kolejne kryterium podziału: * * * * * 11