[實用新型]一種測試光源光電轉(zhuǎn)換效率的系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720396477.5
• 申請日: 2017-04-14
• 公開（公告）號: CN206684267U
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 隋成華;陳曉明;宣銀燕
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州博源光電科技有限公司
• 主分類號: G01R31/26
• 分類號: G01R31/26;G01J1/42
• 代理公司: 杭州天勤知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司33224
• 代理人: 胡紅娟

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于光電檢測儀器領(lǐng)域，尤其涉及一種測試光源光電轉(zhuǎn)換效率的系統(tǒng)。

背景技術(shù)

輻射通量是輻射源的重要的基本技術(shù)指標(biāo)，也是評價一個輻射源優(yōu)劣的主要標(biāo)志之一。在進行照明工程設(shè)計時，確定光源的光電轉(zhuǎn)換效率是一項必不可少的環(huán)節(jié)，能完整地描述光源的特性。這對于光源的應(yīng)用，以及燈具的設(shè)計具有重要意義。例如：市場上LED產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊，市場秩序較為混亂，嚴(yán)重影響了用戶信心。生產(chǎn)廠商需要準(zhǔn)確測量LED的各種光學(xué)參數(shù)，尤其是輻射通量更能完整地描述LED的特性。市場上可以直接測試光效的成套系統(tǒng)極少，很多照明企業(yè)還因價格因素，選擇使用僅能測試相對輻射強度的儀器。同時現(xiàn)有的光譜輻射強度測量裝置大多來自進口，價格貴，且不能對客戶需求及時做出反應(yīng)。因此，研究和開發(fā)一款高性能、多功能、低成本以及具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的測試光源的光電轉(zhuǎn)換效率的方法與系統(tǒng)，開展光源的輻射通量的測試技術(shù)的研究，建立測量標(biāo)準(zhǔn)裝置，具有很重要的實際意義。

實用新型內(nèi)容

鑒于上述，本實用新型提出了一種測試光源光電轉(zhuǎn)換效率的系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有覆蓋波長范圍寬、性能穩(wěn)定、分辨率高、體積小、價格低、數(shù)據(jù)采集頻率高等優(yōu)點，利用該系統(tǒng)測試測試光源光電轉(zhuǎn)換效率的方法操作簡單方便且精度高。

本實用新型提供了一種測試光源光電轉(zhuǎn)換效率的系統(tǒng)，包括：供電裝置(含光源夾具)、輻射強度測量裝置、專業(yè)軟件平臺；所述的供電裝置用于采集光源的電流與電壓，并將其通過USB傳輸至專業(yè)軟件平臺；所述的輻射強度測量裝置用于采集每個波長處的絕對輻射強度，并將該絕對輻射強度轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號后傳輸至專業(yè)軟件平臺；所述的專業(yè)軟件平臺根據(jù)接收到的電壓電流以及數(shù)字信號計算得到光電轉(zhuǎn)換效率。

作為優(yōu)選，所述的輻射強度測量裝置包括：

用于采集被測光源的光信號的積分球、用于將積分球采集的光信號傳輸至光譜儀的光纖以及用于將接收的光信號轉(zhuǎn)化為電信號，且將該電信號經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換變?yōu)閿?shù)字信號再傳輸至專業(yè)軟件平臺的光譜儀。

所述的積分球為高漫反射積分球。作為優(yōu)選，本實用新型中采用BIM-3001系列積分球，該系列積分球內(nèi)涂層采用聚四氟乙烯，聚四氟乙烯涂層，是當(dāng)前國際照明委員會(CIE)推薦的一種最好的漫反射材料；本實用新型采用積分球的內(nèi)尺寸有1.5英寸，2.5英寸等多種尺寸，適用于不同輻射強度的光源測量。

作為優(yōu)先，所述的輻射強度測量裝置包括：

用于采集被測光源的光信號的余弦校正器、用于將余弦校正器采集的光信號傳輸至光譜儀的光纖以及用于將接收的光信號轉(zhuǎn)化為電信號，且將該電信號經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換變?yōu)閿?shù)字信號再傳輸至專業(yè)軟件平臺的光譜儀。

所述的余弦校正器一種用于光譜輻射取樣的光學(xué)元件，用于收集180°立體角內(nèi)的輻射(光線)，從而消除了其它取樣裝置中由于光線收集取樣幾何結(jié)構(gòu)限制所導(dǎo)致的光學(xué)耦合問題。作為優(yōu)選，本實用新型采用BIM-6313系列余弦校正器，該余弦校正器的光學(xué)漫射器采用乳白玻璃或聚四氟乙烯，一端為SMA905接口，可直接與光纖相連。

作為優(yōu)選，將數(shù)字信號后傳輸至專業(yè)軟件平臺采用的通信方式為：USB、RS232、RS422、RS485、藍牙或WIFI中的一種或其任意組合中的一種。

所述的專業(yè)軟件平臺根據(jù)接收的數(shù)字信號、電流以及電壓計算得到光譜輻射強度和光電轉(zhuǎn)換效率；光譜輻射強度的計算公式為：

其中，λ₁為光源輻射光波的最小波長，λ₂為光源輻射光波的最大波長，I_λ為波長為λ處的絕對輻射強度；

光電轉(zhuǎn)化效率的公式為：

其中，P_I為輻射功率，且令P_I＝I_總；P_E為輸入電功率，且P_E＝I×V，I為光源的電流值，V為光源的電壓值。

本實用新型所述的測試光源光電轉(zhuǎn)換效率的系統(tǒng)還具有以下功能：①測試光源輻亮度、輻射強度和相對輻射強度；②測試光源其他特性，如：峰值波長、半高寬、中心波長、色度測量等。

本實用新型測試光源光電轉(zhuǎn)換效率的系統(tǒng)具有的有益效果為：

(1)輻射強度測量裝置優(yōu)化的一體化的設(shè)計，使得體積小巧且方便攜帶，即保護了光纖不受外力干擾，不易損壞，也保證了強度校準(zhǔn)參數(shù)的可靠性。