复旦大学信息科学与工程学院光源与照明工程系, 上海 200433
在LED照明应用中为实现矩形均匀照度分布要求，提出了一种基于一阶线性偏微分方程的自由曲面反射器设计方法。基于微分几何理论和折射定律描述了光线与自由曲面的相互作用。根据LED光源特性建立了朗伯光源与矩形被照面之间的能量拓扑关系，推导了自由曲面反射器的一阶线性偏微分方程和边界条件。分别使用Runge-Kutta法和有限差分法对边界条件和偏微分方程进行数值计算，并对计算结果进行光线追迹仿真。仿真结果表明自由曲面反射器光通利用率达到了94%，矩形被照面横向照度均匀度达到了0.9，纵向照度均匀度达到了0.8。程序计算时间少于1 s。
光学设计 自由曲面反射器 数值计算 矩形照度分布 LED照明 光学学报
2012, 32(10): 1022006
复旦大学信息科学与工程学院光源与照明工程系, 上海 200433
LED的输出光通量、输入电功率、结温以及寿命之间互相影响、紧密联系。在设计、使用LED时需要综合考虑各个参数才能使LED工作在最佳状态。针对LED提出了光电热寿命理论，该理论揭示了LED的输出光通量、输入电功率、结温以及寿命这4个参数之间的内在联系。使用该理论可以建立LED寿命预测模型，找到LED的输出光通量和寿命之间的关系式，根据该关系式可以预测LED的寿命，评估LED的可靠性。由此可以找到合适的LED工作点，兼顾LED输出光通量和LED寿命，实现LED在全生命周期内输出光通量最大，从而达到优化LED工作状态的目的。
光电子学 光电热寿命理论 寿命预测
