第 28 卷，第 4 期 2007 年 10 月 ACTA 2007 发光二极管主波长的优化计算方法 陈焕婷，吕逸君，高玉林，王亚军（厦门大学物理系，福建厦门） 摘要：从发光二极管主波长的定义出发，对三种计算发光二极管主波长的方法进行了比较分析，并提出了一种优化的计算方法。首先将色度图分成 10 个区域，然后结合线性插值运算，可以减少运算次数，提高搜索速度，简化主波长的计算过程，使主波长计算结果的精度优于 0.1nm。 关键词：计量学；发光二极管；主波长；算法（）文献编号：TB96 文献标识码：A 文章编号：ed for Det Do of L，LU Yijun，GAO Yulin，WANG Yajun（of，，，，，China）: 一种新的LED的掺铒激光二极管激光器的制备方法基于掺铒激光二极管和掺铒激光二极管的三者。为此，将掺铒激光二极管分成10个波长范围从380 . 0 nm 到780 . 0 nm，掺铒激光二极管的掺铒激光二极管为1. 0 nm，则掺铒激光二极管为0. 1 nm。这不仅大大提高了LED的掺铒激光二极管激光器的制备速度，而且......关键词：；LED；；研究并解决了相应问题[1，2]。
1引言发光二极管(LED)既是半导体二极管，又是光源，作为半导体器件，需要测量其电参数。( )发光二极管(LED)是一种特殊的光源，其电参数在大小、光通量、光谱、空间强度分布等方面各不相同。衡量发光二极管能否正常工作的基本标准通常是正向电流和正向电压、反向电压和反向电流。作为光源，测量透射到LED上的光并不是一件简单的事情，它包含了很多能量参数和辐射在空间分布上的变化，光和辐射能量的不确定性，在光学设计、LED输出的光谱分布参数以及在人眼中引起的心理反应等方面都存在巨大的差异[3,4]。从与芯片温度有关的光和辐射的特性，可以计算出一系列相应的色度参数，如三刺激值、色彩还原性劣化等。这些都引起了各国工业协会和国际照度坐标、主波长、兴奋度、相关色温[5]、显色指数等的重视。其（ ）引起了CIE的重视，近年CIE分别建立了“TC2 - 45L ED测量”和“TC2 - About LED”，目前还缺少准确、快速的计算方法。
作为与福建省半导体照明工程技术强度测量标准两个TC2技术委员会合作研究的一部分，本文主要探讨主波长的优化计算方法。将实例颜色P添加和混合以匹配一定的参考。在比色学中，任何样品颜色的色度都可以用白光来表示。补色波长可以用符号λ或-λ来表示。如果用Cd色度坐标来表示，CIE也建议用已知色纯度的样品的色度坐标x，y和特定白光的色度坐标（颜色）来表示，用参考白点的距离和方向来表示。
2 主波长计算方法对于可见光，人们总是根据人眼的视觉观察结果来评价它，比色学就是根据人眼的特性来测量可见光颜色的科学。 2.1 作图法[7]只要测量LED的光线，便可利用图中圆弧上各光谱的能量分布函数p(λ)，计算出其色光的颜色三刺激值X、Y、Z和色品坐标x、y、z： =kp(λ)x(λ)dλ=kp(λ)x(λ)Δλ∑380∫λ==kp(λ)y(λ)dλ=kp(λ)y(λ)Δλ∑380∫λ==kp(λ)z(λ)dλ=kp(λ)z(λ)Δλ∑380∫λ=380(1)由于实际上很难用数学表达式写出p(λ)，因此经常使用求和来近似积分。这里Y为光源，图1-xy色品图 即为光源的亮度。对于物体颜色，k被称为代表纯光谱颜色的调整点，该弧被称为光谱轨迹。
从380nm开始，当将发光体或光源的Y值调整为100时：（ ）（ ）从紫色到780nm红色的直线，是光谱上没有的紫红色。100k=（2）（ ）780色系列非光谱色。在色度图上标记样品点和白点。从E点画一条直线到样品S。延长直线与光λ=380色度坐标：光谱轨迹交于O点。O点的波长为样品S的主波长，它决定了样品S的色调。从代表非光谱色系列的直线x=X+Y+Z上任一点P过E点画一条直线，与光谱轨迹交于YQ点。 Q点颜色为P点非光谱色的补色，Q点对应的光谱色波长为样品P的补色波长。x=Z2.2计算表法X+Y+Z计算方法是根据色度图上连接白点与样品点的直线x+y+z=1的斜率读出样品的主波长。白点图1是依据-X YZ系统(选择，对于非自发光体，一般选择标准发光体如A，-xy色度图，其中X、Y、Z分别为颜色B、C、D 65三个刺激物)作为参考点绘制的，选取不同的参考点即可得出数值。
色度图是由平面闭合的舌形曲线构成，任何颜色的主波长[6]都会有所不同。对于LED这类自发光体，所有颜色在色度图上都占有一定的位置坐标，白光点E即为白点。CIE标准照明所对应的光谱色中任何颜色S的主波长是指已经标准化、可以通过的某一光谱色体A、B、C、E的主波长的波长，用符号λ表示。这种光谱色可以用d[7]()()按一定的比例查表得到。把白点xw、yw与样本点x、y连接起来，加上并混合到一定的参考光源中，就得到了与之相匹配的颜色S。直线的斜率可以用下式计算：但并不是所有的颜色都有主波长。在CIE色度图x-xwy-yw() ( )中，白点与光谱轨迹的两个端点380nm、780nm连接形成斜率k=4y-ywx-xw。三角形区域内的每个色度点，没有主波长，因此引入补色波长的概念。某一颜色P的补色波长，是通过查表求得的样品的主波长或补色波长，是指某一光谱色的波长，具有适当比例的光谱色。第28卷4期陈焕廷等：发光二极管主波长的优化计算方法3232.3区域划分结合线性插值计算主波长区域7共有1700个点，考虑到计算机内存的限制以及用计算机编程计算主波长的关键部分，对大量数据进行逐点查找会导致运行速度无法快速找到光谱轨迹上对应的主波长点。
常规的平方大大减少了。为进一步提高计算速度和减少内部方法，我们将色度坐标轨迹数据以1nm为间隔划分，然后逐一比较白点的斜率与白点和样品的斜率。这样比0.1nm可以减少数据量10倍，但查找主波长或补色波长只能精确到1nm以内。根据修正后的光谱三刺激值，可得等能白光E点的色度坐标（）分别为0.333 314和0.333 288。如果以0.1nm为间隔计算色度图上带有白点的光谱轨迹斜率，发现最大绝对值为1274.8（554.4nm），因此编程计算不存在溢出错误的危险。因此本文采用公式y-ywk=x-xw来计算光谱轨迹与白点的斜率。但逐点搜索的方法显然计算量太大。因此，可以先将色度图划分为若干个区域，这样可以缩小范围进行逐点搜索，这样可以大大提高计算速度。我们根据白点与色度图轨迹上各点之间的斜率大小，将色度图划分为10个区域。
分割标准如表1所示。图2。表1。表1。表1。为了进一步提高精度，可以进行线性插值，这样也可以使结果精度达到0.1nm以下。具体方法为：如图3所示，先通过分割确定样品色度，坐标落在主波长11≤k2.0624，y0.λ对应的两条斜率为k，k的直线与白点光谱轨迹之间。则样品主波长λ在1203-1≤k0，y0.λ和124k-1，y0.λ之间，用线性插值法即可确定主波长。例如：0()()5k≥1，y0。 333 288设x0,y0到点E 0.,0.斜率为k的直线的距离为d：|y0-0.+k(0.-x0)|7-0.k0,y0.()d=2125(1+k)8-1≤k-0.,y0.()计算x0,y0到相邻两条直线的距离d1,d2。根据9k-1,y0.线性插值公式：10k≥2.0624,y0. 333 288λ - λλ = λ - 1 2 d(6)011d1 + d2表中，k代表等能量白点E（xw，yw）与样本点（x，并得出对应主波长λ的值。
0y）为直线的斜率，y为采样点的y坐标。如图2所示，我们可以先判断采样点的y坐标是否大于等能量白点E的y坐标，若大于，则搜索范围可直接位于区域3、4、5、6，若小于，则搜索范围位于区域1、2、7、8、9、10。接下来定位采样点落下的具体区域，然后逐点搜索贝语网校，便能快速找到对应的主波长或补波长点。为了提高结果的精度，可以以0.1nm为间隔逐点搜索，这样结果的精度可以达到图3线性插值处理0.1nm以下，但是会造成较长的计算时间。例如在区域（转第328页）328计量杂志2007年10月新激发某一波长的光。[参考文献]（）对于情况1，相当于分别测试两种材料波长计算公式，然后叠加，本文介绍的方法仍然有效。[1]李在清.分光光度测量与标准[M].北京：中国计量出版社波长计算公式，1993。对于情况2，如果材料2对材料1发射的光子的波长有很强的选择性，则容易导致峰值搜索法失败[2]JC，F.
例如图7中，如果材料2对材料1在460nm附近的发射峰的吸收特别高，那么测试结果就会在460nm处出现一个峰谷，在其附近出现两个峰，从而导致峰值的误判。对于案例3，认为它是一种新型荧光材料更为合适。在这种情况下，使用峰值搜索方法来识别物质本身似乎已经不再可行。
[J]. Acta , 1999 , 380 : 211～226 .[5] AK , 等. The .6 结论[J]. J . and , 2001 , 106 : 381～389 .本文提出了一种立体对比找峰方法,并与现有的几种找峰方法进行了分析比较,结论表明该方法准确、高效,可应用于自校准和非自校准荧光光谱仪.[6] TL , 等. The .6 结论[J]. J . and , 2001 , 59 : 601～604 .
该方法已在染料荧光色度和绝对量子产率的测量中得到应用[J].2001,272:185～197。在单一固体荧光材料或激发与发射区域不重叠的混合荧光材料的鉴别中也有一定的应用价值。[8]冯国金,王宇.积分球条件下固体荧光样品的寻峰方法[J].计量技术,2007,(2):36～38。(上接第323页)上述两种算法的计算机程序均采用7.0编制[参考文献]。波长间隔0.1nm的算法数据量大,占用内存过多,直接影响计算速度。采用1nm间隔计算主波长的算法,采用线性插值法,可大大提高计算效率。