荧光LED通信系统线性失真测量及其补偿

为了改善线性失真对荧光LED通信系统性能的影响,首先建立了通信实验系统,采用网络分析仪测量了通信系统的幅频响应,分析了线性失真特性。根据通信系统线性失真的测量结果,设计了一、二、三阶高通滤波器作为线性失真补偿电路,将其与荧光LED通信系统级联,分别测量了级联后系统的幅频响应。结果显示,采用三阶补偿电路后,荧光LED通信系统的线性失真得到了明显改善,系统增益的衰减幅度由补偿前的50dB（0.3~6 MHz）降低为三阶补偿后的20dB（0.3~45 MHz）。为了确保通信系统具有相对平坦的增益特性且要求系统增益的波动小于10dB时,系统的通频带宽度可从补偿前的1.8 MHz提高到三阶补偿后的41 MHz（范围为3~44 MHz）,增大了约23倍,且在此频带范围内,系统具有相对较大的增益（约为-30dB）。因此,补偿荧光LED通信系统的线性失真,可以很好扩展通信系统所需的通频带宽度。本文的实验和分析可为进一步优化系统参数及改进通信性能提供参考依据。

基于静电纺丝工艺的LED远程荧光片制备技术

首次提出了一种基于静电纺丝工艺以柔性PET为基底的新型LED远程荧光片的制备方法,实现了蓝色LED芯片与荧光粉层相分离的免封装器件结构。采用静电纺丝工艺制备了黄色荧光片和红色荧光片,并研究了黄色荧光片的透射率、吸收率、PL谱及红色荧光片对白光LED的光学性能参数的影响,包括光通量、相关色温、光效。实验结果表明,所制备黄色荧光片在可见光波段具有良好的透光性,荧光片的光谱完全由荧光粉来决定,不需要考虑复杂工艺的影响;使用红色荧光片可以在保持高光效的同时将球泡灯的相关色温由5 595 K降低为3 214 K,这在曲面发光及色温调节方面为灯具设计提供了广阔的空间。

白光LED荧光粉荧光外量子效率的准确测量

利用光学软件仿真的方法分析了积分球涂层特性、不同测量方法对荧光粉荧光外量子效率测量准确性的影响。为提高传统方法的测量精度,提出了基于内置标准散射片于积分球中的准确测定LED荧光粉荧光外量子效率的新方法,制作了专用实验系统,测试结果显示商用的不同LED荧光粉荧光外量子效率存在差距较大,数值在0.744到0.92之间,且实验测试结果和理论仿真规律一致。当积分球吸收系数在1%～5%间变化时,测试系统误差可控制在2%的范围之内。

多波长LED阵列诱导荧光光谱在多组分分析中的应用研究

荧光光谱技术是对水中的溶解有机物、油类污染物,以及各种浮游植物生物量识别与测量的有效手段之一。构建了多波长LED阵列(450～610nm)诱导荧光光谱测量系统,讨论了系统的原理和利用此系统进行多组分分析的方法。在实验室应用该系统获取了多组分混合荧光物质溶液的三维荧光光谱,并采用平行因子算法分析了多组分三维荧光光谱数据,结果显示得出的多组分浓度值与实际浓度的相关性大于98%。表明基于多波长LED阵列诱导荧光光谱测量系统在多组分分析中具有很好的应用前景。

白光LED用Eu掺杂钨、钼酸盐红色荧光粉的研究进展

详细介绍了近几年来白光LED用Eu掺杂钨、钼酸盐红色荧光粉的制备方法:高温固相法、溶胶—凝胶法、水热法、共沉淀法等。总结了这几种方法及钨、钼酸盐红色荧光粉的优缺点,并对高发光效率样品的制备提出了一些可行研究方案。

白光LED用磷酸盐红色荧光剂的制备及发光特性

稀土掺杂磷酸盐发光材料是一种极其重要的发光材料,具有良好的热稳定性能,实验条件简单,发光效率高,成本低廉的优点。以Ca_3(PO_4)_2为基质,采用高温固相法制备了Ca3-x(PO4)2:x Eu3+红色荧光粉,研究表明:在所测粉中Eu3+的7FO→5L6跃迁位于392 nm的激发峰具有最大强度;发射光谱由属于x Eu3+的5DO→7FJ(J=1,2,3,4)跃迁发射峰组成,对应着x Eu3+的5DO→7FJ跃迁位于616 nm的发射峰具有最大强度。

双钙钛矿结构BaLaLiTeO6∶Eu3+红色荧光粉的光谱与LED封装特性

采用高温固相法在1100℃下合成出一系列不同掺杂浓度的BaLa1-xLiTeO6∶xEu^3+(x=0.1~1)红色荧光粉,并对其结构、形貌、光谱特性及LED光色电性能进行了系统研究。结果表明,在BaLaLiTeO6中Eu3+的最大和最佳掺杂浓度均为x=0.4,更大的掺杂量将导致杂相和浓度猝灭的产生。在465nm光激发下,该浓度的样品发射光谱中5D0→7F2与5D0→7F2强度比值达到了7.31,色品坐标值为(0.665,0.334),色纯度为99.7%,荧光寿命为660.9μs,绝对量子效率达到71.4%。在100℃时积分发光强度是室温时的84.5%,热激活能经计算为0.434eV。基于该样品的红光LED灯珠能够发出明亮的红光。综上所述,该类荧光粉表现出良好的发光效率、色纯度及发光热稳定性,在白光LED中具有潜在的应用价值。

白光LED用红色荧光粉MMoO_4:Eu^(3+)(M=Ca,Sr,Ba)的制备与表征

采用高温固相法制备了红色荧光粉MMoO4:Eu3+(M=Ca,Sr,Ba),用XRD和荧光分光光度计对其物相及发光性能进行表征和研究。结果表明,在800℃时可得到MMoO4(M=Ca,Sr,Ba)物相结构。分别以395nm的近紫外光和465nm的可见光激发样品,MMoO4:Eu3+(M=Ca,Sr,Ba)荧光粉发红光,对应于Eu3+的4f-4f跃迁,其中以616nm发光最强。荧光粉在395nm和465nm的吸收分别与紫外光和蓝光LED芯片相匹配。

白光LED用橙色发射荧光粉Y_3Mg_2AlSi_2O_(12)∶Ce^(3+)的制备研究

采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、激发-发射光谱及反射光谱等手段,研究了以尿素为燃料的溶胶-凝胶燃烧法,制备白光LED用Y_3Mg_2AlSi_2O_(12)∶Ce^(3+)荧光粉过程中的还原温度、Ce^(3+)浓度等因素,对荧光粉结构、形貌和发光性能的影响.比较了溶胶-凝胶燃烧法和高温固相反应法制备的Y_3Mg_2AlSi_2O_(12)∶Ce^(3+)荧光粉的结晶度、形貌和发光性能,并从反应过程对造成两者差异的原因进行了讨论.

白光LED用荧光粉的研究进展

白光LED被誉为第四代照明光源,有着显著的节能前景和庞大的应用市场,荧光粉光转换型是未来白光LED发展的主流方向。本文重点介绍了蓝光芯片激发的黄色,绿色和红色荧光粉以及紫光芯片激发的红色,绿色荧光粉的研究进展,和该领域存在的问题及其发展趋势。

远程荧光灯罩配合多芯片蓝光COB LED的仿真及制作与测试

本文采用多芯片COBLED蓝光光源配合远程荧光灯罩混合白光,利用阵列式透镜提高蓝光光线取出,采用光学仿真方法研究了0.5mm～1mm直径阵列半球透镜对光取出的影响,仿真结果表明直径为1mm的半圆球透镜光通量最大,较平面结构取光率提高25.5%。在添加透镜后的远程荧光灯罩COB LED实物样品,2700K与5800K的样品取光效率可提高21.62%-22.55%,与仿真结果较为吻合。

缺陷态对LED用荧光材料热稳定性的影响

稀土或过渡金属离子掺杂荧光材料因其环保、易于制备、高效率、低成本、长发光寿命、全光谱、高亮度等性能在多重防伪、光学信息存储、温度传感等众多领域具有广泛的应用,特别是在LED照明领域。然而,荧光材料热稳定性差是阻碍其快速发展的核心问题。近年来,关于在热扰动作用下,缺陷态对载流子的俘获及释放过程,作为抑制LED用荧光材料热猝灭效应的有效途径被广泛研究。本文主要概述了LED用荧光材料中缺陷态对其热稳定性影响的研究现状,以及缺陷态作为陷阱中心对载流子的俘获、释放及其抑制LED用荧光材料热猝灭效应的机理,并对当前研究中存在的问题进行了总结和展望。

液相色谱用LED诱导荧光检测器的研究

采用共聚焦光学结构,以高强度365nm UV-LED为激发光源,设计了一种新型UV-LED诱导荧光检测器。以荧光增白剂OB为样品,对该检测器进行了性能评价,基线噪声为0.052mV,漂移为0.094mV/h,检出限(S/N=3)达3.0×10-12g/mL,线性范围达3个数量级,日内和日间保留时间、峰高和峰面积的重现性(RSD)均小于1%(n=5);以黄曲霉毒素M1为分析对象,检出限(S/N=3)为1.8×10-10g/mL。测试结果说明该荧光检测器与商品化检测器性能相当,可用于环境、食品和生物等样品的痕量分析。

基于偏最小二乘回归的荧光粉涂覆型白光LED的光谱预测研究

为了更便捷高效地对荧光粉涂覆型白光LED的发光光谱进行预测,利用GaN蓝光LED芯片与杭州萤鹤光电材料有限公司的YH-S525M绿色荧光粉和YH-C640E红色荧光粉进行实验样品的制备。分别测量其单色荧光光谱,测得蓝光芯片的发射峰波长为453 nm,选用的红色和绿色荧光粉的发射峰波长分别为631和526 nm。制备红色和绿色荧光粉通过AB胶混合并涂覆于蓝光芯片上的LED实验样品,红粉/绿粉质量比设置为1∶3,1.2∶3,1.4∶3,1.6∶3,1.8∶3,2∶3,红粉混胶后的浓度为7%,9%,11%,13%,15%,17%。每组质量比和混胶浓度条件下的样品制备3~5份,利用杭州远方色谱有限公司的HAAS-2000高精度快速光谱辐射计测试样品的发光光谱,并进行蓝峰归一化处理得到共36组光谱数据。将白光光谱视为蓝色,绿色和红色三种单色荧光光谱的线性叠加,蓝色和红色峰项直接选用对应的发射谱,而绿色峰项选用两个高斯线型方程拟合,系数均由强度决定。通过循环搜索算法,分别计算36组实验条件下的模型参数最优值,对拟合结果进行优度检验,R的范围为99.33%~99.88%。然后运用偏最小二乘回归方法建立荧光粉质量比和浓度与模型参数间的回归方程,最终得到一种能够精确预测两种荧光粉混合涂覆的白光LED发光光谱的新方法。用一组新制备的样品测得的光谱功率分布进行预测效果检验,得到的预测光谱相对于实测光谱的拟合优度为99.62%,证明该方法的预测效果良好。该研究建立的预测模型从该类型的白光LED的发光机理出发,分析发光时两种荧光粉之间的相互作用,并引入绿色荧光谱线的展宽效应,更加简单有效地建立起两种荧光粉的质量比和混胶浓度与白光光谱间的数学关系。该方法具有更好的普适性,为荧光粉涂覆型LED的光源参数优化提供了一种新的思路。

微流控细胞芯片LED诱导荧光检测微系统

基于微流控细胞芯片分析技术和微机电系统(MEMS)加工技术,设计制作了阵列式微流控细胞检测芯片,采用自组装的顶窗型光电倍增管(PMT)和信号采集电路采集芯片微管道内流动细胞的荧光信号,构建了一种针对低浓度细胞悬浮液的微流控细胞芯片发光二极管(LED)诱导荧光的快速检测微系统,实现了对低浓度(≤40 Cell/mL)荧光标记的HepG2肝癌细胞悬浮液样本的定量计数和测试,而且在血液细胞共存的条件下,仍可以有效地对血液中少量HepG2肝癌细胞进行荧光计数和测试.整个系统结构简单、操作方便且检测灵敏度较高.

LED激发荧光光谱法快速测定玉米粉中的黄曲霉毒素B1

以LED灯为激发光源,小型光纤光谱仪为检测设备,构建了LED激发的荧光光谱检测装置,并基于Hg^(2+)对黄曲霉毒素B1(AFB1)的荧光增强效应,建立了AFB1的荧光光谱快速定量分析方法。研究确定了激发波长为370 nm,荧光检测波长为443.2 nm,对Hg^(2+)与AFB1反应的pH值、溶剂配比、反应时间等条件进行优化,同时探究了方法的干扰因素。在优化条件下,AFB1-Hg^(2+)体系的荧光发射强度与AFB1的质量浓度在3~90μg/L范围内呈线性关系,相关系数r^(2)=0.996,检出限为0.913μg/L。将该方法用于两种玉米粉中AFB1的检测,其加标回收率为84.1%~107%,相对标准偏差(RSD)为1.1%~7.1%。该研究为AFB1的快速检测提供了一种新的具有较高灵敏度、精密度的快速检测方法,有望在现场快速检测中得到应用。

荧光粉激发型远红光LED植物灯对番茄生长的影响研究

为探究远红光对植物生长的影响,采用“燃烧法+高温二次烧结”的方法制备了ZnGaO:Cr,Ge,Li~+(ZGO:Cr,Ge,Li~+)荧光粉,将自制的荧光粉材料涂覆在410 nm的蓝紫光LED芯片上,封装成发射主峰位于710 nm左右的LED远红光器件,并进一步组装成LED植物生长灯作为直接光源。以番茄(Solanum lycopersicum)品种红矮生为试材,白光(W)为对照(CK),设置3个处理:T1:红蓝组合光(1R1B)加远红光(光质比为3∶1);T2:红蓝组合光(1R1B);T3:白光加远红光(光质比为3∶1),研究红蓝组合光(1R1B)和远红光对番茄生理周期、农艺性状、光合色素和番茄果实主要品质的影响。结果表明,与CK相比,T1处理可显著缩短番茄生理周期,T1、T2和T3处理对番茄农艺性状中的株高有抑制作用。添加远红光降低了光合色素的含量,但提高了番茄果实中可溶性糖、番茄红素和维生素C的含量,特别是在红蓝组合光与远红光的共同作用下,可溶性糖含量提高效果最明显,达到CK的3.3倍。添加远红光能够促进维生素C和番茄红素含量增加;红蓝组合光则有利于番茄红素的积累。综上,采用ZGO:Cr,Ge,Li~+远红光荧光粉激发型LED植物灯能调控番茄开花时间,缩短其生理周期,提高番茄果实品质。本研究结果为提高番茄以及其他园艺作物的品质提供了一种新的光照手段,具有广阔的应用前景。

透明荧光陶瓷LED隧道灯在瑞寻高速公路中的应用

本文重点对透明荧光陶瓷和荧光陶瓷LED隧道灯的应用现状进行分析。透明荧光陶瓷LED光源采用双通道导热封装技术,具有散热好、“零”光表、长寿命、高效能、免维护等优点。为节约能源和降低运营成本,响应国家节能减排的发展战略,江西省瑞寻高速公路有限责公司隧道照明升级改造采用透明荧光陶瓷LED隧道灯,该项目的升级改造符合国家“双碳”目标,可节省资源,推动绿色发展,实现节能减排目标。完成升级改造后可极大地降低人工维护成本,节约大量电费。

高速VLC系统中LED直流偏置对系统误码率的影响

研究了高速可见光通信（VLC）系统中荧光型LED光源的直流偏置电流大小与系统响应时间、误码率的关系；搭建了高速可见光通信测试系统，用于验证如何通过设置合适的LED光源的直流偏置电流使可见光通信系统达到更高的通信速率和更低的误码率。实验测试结果表明，在直流偏置电流为60-80mA，1W的荧光型LED的响应时间较短，系统的误码率较低，此时可见光通信系统可达到最大传输速率。

镨和镱掺杂Ba2SiO4∶Eu^2＋荧光材料的合成与发光性能

采用高温固相反应法分别合成了变价稀土镨和镱离子掺杂的绿色荧光粉[Ba(2-n-1.5x)REx]SiO4∶nEu2+(n=0.03,RE=Pr,Yb;x=0,0.02,0.05,0.10)。结果表明:所有合成荧光粉的激发峰均为250~400 nm的宽峰,与近紫外LED的发射光波长相匹配。发射峰位于450~550 nm之间,是Eu2+的5d-4f跃迁的典型发射。Pr3+和Yb3+的掺入并未改变Ba2SiO4∶Eu2+的相组成,但对荧光强度的影响大,且与掺杂元素、掺杂量和煅烧温度相关。当掺杂Pr3+和Yb3+的量为x=0.02时,经1150℃煅烧所得荧光粉的发光强度分别是未掺杂时的595%和168%。证明三价稀土离子掺杂可以导致基质中的电荷缺陷而敏化Eu2+离子的发光,而变价稀土离子的掺杂可以大大提高电荷缺陷,导致荧光强度的进一步提高。