1 杭州电子科技大学 通信工程学院, 杭州 310018
2 防化研究院, 北京 102205
依据几何光学和非成像光学理论，提出了一种基于大尺寸近焦点非球面透镜的大功率LED均匀光源设计方法。在该方法中，首先根据选定参数的LED通过几何光学理论初步设计非球面透镜参数，然后在ZEMAX软件中对非球面透镜参数进行基于评价函数的优化，得到焦距76.79 mm、直径为200 mm的非球面透镜。将非球面透镜导入TRACEPRO软件建模并进行光线追迹仿真，根据仿真结果获得最优透镜参数进行加工和下一步实验。实验结果表明：均匀照明系统可以在60 cm处实现发散角±8.53°的均匀照明，光斑均匀性达到95.82%。
非球面透镜 LED扩展光源 均匀度 光线追迹 非成像光学理论 aspheric lens extended LED source uniformity trace rays non-imaging optical theory 强激光与粒子束
2019, 31(9): 091002
1 防化研究院, 北京 102205
2 杭州电子科技大学 通信工程学院, 杭州 310018
基于边缘光线原理和光学扩展量守恒思想, 结合复合抛物面聚光器和轴对称自由曲面透镜, 设计并研制了大功率发光二极管扩展光源的反射/折射准直器.运用Tracepro软件对系统进行光束追迹模拟仿真和实验, 研制出均匀光斑的光辐射模拟器.模拟器输出发散角为±12°光束, 测量距离出射面50 cm处光屏的光斑, 在尺寸为14 cm× 14 cm的光照范围内, 测得光斑水平方向中心线上的光度均匀度优于4.1%, 竖直方向中心线上的光度均匀度优于3.8%.
光源与照明 LED扩展光源 光学扩展量 复合抛物面聚光器 自由曲面透镜 均匀度 发散角 Light sources and lighting Extended LED source Optical etendue Compound parabolic concentrator Freeform lens Uniformity Divergence angle
