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UV LED光学特性
发光二极管有红外(非可见)与可见光两个系列,前者可用辐射度,后者可用光度学来量度其光学特性。
发光法向光强及其角分布Iθ
发光强度(法向光强)是表征发光器件发光强弱的重要性能。LED大量应用要求是圆柱、圆球封装,由于凸透镜的作用,故都具有很强指向性:位于法向方向光强最大,其与水平面交角为90°。当偏离正法向不同θ角度,光强也随之变化。发光强度随着不同封装形状而强度依赖角方向。
   发光强度的角分布Iθ是描述LED发光在空间各个方向上光强分布。它主要取决于封装的工艺(包括支架、模粒头、环氧树脂中添加散射剂与否)
⑴为获得高指向性的角分布
① LED管芯位置离模粒头远些;
②使用圆锥状(子弹头)的模粒头;
③封装的环氧树脂中勿加散射剂。
采取上述措施可使LED 2θ1/2 = 6°左右,大大提高了指向性。
⑵当前几种常用封装的散射角(2θ1/2角)圆形LED:5°、10°、30°、45°
发光峰值波长及其光谱分布
⑴ LED发光强度或光功率输出随着波长变化而不同,绘成一条分布曲线——光谱分布曲线。当此曲线确定之后,器件的有关主波长、纯度等相关色度学参数亦随之而定。
LED的光谱分布与制备所用化合物半导体种类、性质及pn结结构(外延层厚度、掺杂杂质)等有关,而与器件的几何形状、封装方式无关。
LED光谱分布曲线
1蓝光InGaN/GaN    2 绿光 GaP:N      3 红光 GaP:Zn-O
4 红外GaAs        5 Si光敏光电管    6 标准钨丝灯
①是蓝色InGaN/GaN发光二极管,发光谱峰λp = 460~465nm;
②是绿色GaP:N的LED,发光谱峰λp = 550nm;
③是红色GaP:Zn-O的LED,发光谱峰λp = 680~700nm;
④是红外LED使用GaAs材料,发光谱峰λp = 910nm;
⑤是Si光电二极管,通常作光电接收用。
无论什么材料制成的LED,都有一个相对光强度最强处(光输出最大),与之相对应有一个波长,此波长叫峰值波长,用λp表示。只有单色光才有λp波长。
⑵谱线宽度:在LED谱线的峰值两侧△λ处,存在两个光强等于峰值(最大光强度)一半的点,此两点分别对应λp-△λ,λp+△λ之间宽度叫谱线宽度,也称半功率宽度或半高宽度。
半高宽度反映谱线宽窄,即LED单***的参数,LED半宽小于40 nm。
⑶主波长:有的LED发光不单是单一色,即不仅有一个峰值波长;甚至有多个峰值,并非单色光。为此描述LED色度特性而引入主波长。主波长就是人眼所能观察到的,由LED发出主要单色光的波长。单***越好,则λp也就是主波长。
如GaP材料可发出多个峰值波长,而主波长只有一个,它会随着LED长期工作,结温升高而主波长偏向长波。
光通量
光通量F是表征LED总光输出的辐射能量,它标志器件的性能优劣。F为LED向各个方向发光的能量之和,它与工作电流直接有关。随着电流增加,LED光通量随之增大。可见光LED的光通量单位为流明(lm)。
LED向外辐射的功率——光通量与芯片材料、封装工艺水平及外加恒流源大小有关。目前单色LED的光通量最大约1 lm,白光LED的F≈~ lm(小芯