1 华南理工大学 电子与信息学院，广东 广州 510640
2 广东晶科电子股份有限公司，广东 广州 511458
3 中山市华南理工大学现代产业技术研究院，广东 中山 528437
深紫外LED可通过物理方式破坏病毒和细菌的结构，从而获得高效消毒的效果。相比于工艺成熟的蓝光LED，如何提高深紫外LED的封装可靠性和出光率仍是关键问题。本文采用基底预热方式微固化封装胶，结合阵列点胶方式将石英玻璃固定在镀铜围坝，制备了半无机封装的深紫外LED。该器件的输出波长为275 nm，半峰宽约为11 nm。对比传统类透明材料封装的器件，石英封装的深紫外LED有更高的出光率。在真空红墨水和氦气漏率实验中，采用本文提出的半无机封装技术的深紫外LED器件表现出高密封性。此外，在加速老化测试中，该封装器件的光衰速率在20%以内。实验结果表明，对比有机封装的深紫外LED器件，在基底预热条件下，采用阵列点胶固定石英玻璃是现阶段提高深紫外LED可靠性的一种封装方法。
深紫外LED 可靠性 出光率 基底预热 阵列点胶 DUV-LEDs reliability light output efficiency substrate preheating array dispensing
上海大学 机电工程与自动化学院, 上海 200072
应用于深海环境的LED光源模组采用封装硅胶作为压力补偿结构介质, 与传统液压补偿结构相比, 具有装配方便、结构简便等优点。根据折射定律(斯涅尔定律), 不同封装硅胶折射率的差异会导致光线在蓝宝石透镜窗口发生全反射的角度有所不同, 进而影响出光光通量。因此, 本文探究了封装硅胶不同折射率(1.41～1.55)以及不同厚度(1.6～3.0 mm)对光源模组出光光通量的影响。Tracepro仿真结果表明, 固定封装厚度, 光通量随封装硅胶的折射率减小而增大; 固定硅胶折射率, 封装厚度为2.5 mm时, 光源的出光光通量最大。同时, 本文设计了硅胶封装实验, 实验结果与仿真结果一致, 验证了仿真结果的准确性。
深海照明 封装硅胶 折射率 厚度 出光光通量 deep sea lighting LED LED encapsulated silica gel refractive index thickness luminous flux
太原理工大学 机械与运载工程学院, 山西 太原 030024
从背光模组的基本结构出发,通过理论分析确定了影响导光板散射网点排布的公式, 证明了散射网点的排布规律对背光模组出光均匀度有影响。对一款背光模组商品建立了简化模型,通过光学软件TracePro模拟分析以及实验验证,证明了背光模组商品的出光均匀度还有提升的可能性。在此基础上,又重点分析了散射网点行间距的变化值,散射网点直径和散射网点初始行间距对导光板出光均匀度的影响。经过反复仿真模拟, 取得了一组参数值,可以使优化后的导光板出光均匀度比背光模组商品的出光均匀度好。研究的结论可作为导光板散射网点设计的参考,对背光模组的设计具有指导意义。
应用光学 背光模组 导光板 散射网点 出光均匀度 applied optics backlight module light guide plate scattering dot light uniformity
1 厦门理工学院电气工程与自动化学院, 福建 厦门 361024
2 厦门理工学院光电与通信工程学院, 福建 厦门 361024
3 厦门理工学院福建省光电技术与器件重点实验室, 福建 厦门 361024
针对GaN基正装结构的LED芯片存在电流分布不均匀的问题,对传统的电极结构进行优化设计。通过建立有限元分析软件COMSOL的三维仿真模型,对传统结构和优化电极结构的芯片有源层电流分布进行了仿真,结果表明优化后的芯片电流分布更均匀。然后制备了不同结构的LED芯片进行光电性能测试,发现将N电极形状改变为扇形结构能提高LED的出光效率,在输入电流为20 mA时,LED芯片的输出光功率为31.84 mW,出光效率为52.03%,相比传统LED芯片出光效率提高了6.14%。
LED芯片 三维仿真模型 电极结构 出光效率 激光与光电子学进展
2020, 57(7): 072301
1 北京工业大学激光工程研究院高功率及超快激光先进制造实验室, 北京 100124
2 中国中车青岛四方机车车辆股份有限公司, 山东 青岛 266111
为研究小孔的形成过程,在光纤激光平板扫描焊接低碳钢中,采用调制激光出光时间的方式进行实验。结果表明:小孔的形成过程极为迅速,完整的形成时间在ms量级。低速焊接时,小孔的形成过程包括急速增加、缓慢增加和基本稳定不变三个阶段。高速焊接时,小孔的形成过程仅有急速增加过程。进一步实验结果表明:小孔的形成时间不超过激光焊接特征时间,且激光焊接特征时间随焊接速度的增加而减小,这是高速焊接时小孔仅有快速形成过程的原因。
光纤激光 深熔焊接 调制出光 小孔 熔深 激光与光电子学进展
2020, 57(7): 071402
国防科技大学前沿交叉学科学院, 湖南 长沙 410073
增益损耗比是气体激光器的重要工作参量之一,它对激光陀螺的整体设计和实际性能有很大的影响。小尺寸环形气体激光器具有较宽的模间隔,为这一参数的测量提供了便利。根据理论推导,得出增损比的简化计算公式。提出一种测量增损比的实验方法,并对大批量的激光器进行实验研究。实验结果表明,在现有的高水平光学加工工艺和调腔精度下,环形激光器的平均增益损耗比已经达到3.55。
激光器 激光陀螺 增益损耗比 出光带宽 中国激光
2019, 46(11): 1101010
东南大学能源与环境学院, 江苏 南京 210096
分布反馈式激光器在长期运行过程中存在出光中心波数漂移的问题,导致固定点波长调制技术测量气体浓度不准确。为解决该问题,提出了一种基于波数漂移修正算法的免标定固定点波长调制方法,实现了气体浓度的免标定测量。选择中心波数在4958.9674 cm
-1处的吸收谱线测量CO2气体的浓度,以验证该方法的有效性。实验结果表明:修正算法克服了出光中心波数漂移对测量带来的不良影响,有效提高了气体浓度测量的准确性。
光谱学 固定点波长调制 免标定测量 出光中心波数漂移 漂移修正算法
南昌航空大学 无损检测教育部重点实验室，江西 南昌 330063
为提高OLED出光效率，在OLED基底上设计锥状微结构阵列，通过几何光学和光线追迹方法分析了锥状微结构对OLED出光效率的影响。结果表明：锥状微结构阵列最大可以提高60%的出光效率；锥状微结构阵列的占空比、材料折射率和坡度角对出光效率有较大影响；锥状微结构阵列不会改变OLED的辐射角，且有一定的聚光作用。结果为提高OLED出光效率提供一种新的参考和方法。
出光效率 锥体微结构阵列 光线追迹 OLED OLED luminous efficiency cone-shaped microstructure array ray tracing
南昌航空大学 无损检测教育部重点实验室, 江西 南昌 330063
为了提高OLED出光效率, 在OLED基底表面设计了二维连续表面亚波长光栅。利用等高台阶逼近的方法近似连续表面光栅结构, 并结合等效介质理论和薄膜光学原理, 设计光栅参数: 刻蚀深度0.29 μm, 周期大小0.165 μm, 底边直径与周期的比值等于1, 可以实现宽光谱、广角度的高透射率。利用时域有限差分方法仿真计算了该光栅对OLED基底出光效率的影响, 结果表明, 出光效率最高可提高30%。
出光效率 亚波长光栅 等效介质理论 OLED OLED luminous efficiency sub-wavelength grating equivalent media theory
长春理工大学高功率半导体激光国家重点实验室, 吉林 长春 130022
采用纳米结构是提高有机发光二极管(OLED)出光效率(LEE)的主要方法之一。当纳米结构位于有机层和氧化铟锡(ITO)阳极之间时,可以起到引导模式的重叠、增强散射、提高OLED出光效率的目的。采用金薄膜退火和湿法刻蚀技术在ITO玻璃片上制备随机分布的纳米图形用于橙光OLED器件,研究了纳米图形对器件发光性能的影响因素,同时制作了无纳米图形的标准OLED 器件作为对比。实验结果表明,当金薄膜厚度为10 nm,退火温度为570 ℃,退火时间为240 s,刻蚀深度为30 nm时,与无纳米图形的OLED相比,有纳米图形的OLED的亮度提高17%,电流效率提高34%,功率效率提高32%,外量子效率提高35%,证明纳米图形可以显著地提高OLED器件的出光效率。
光学器件 有机发光二极管 出光效率 纳米图形 金纳米颗粒 激光与光电子学进展
2018, 55(2): 022301
