低能电致发光现在尽管还不能直接用来照明,却是一种十分理想的暗间显示光源。如飞机、轮船仪表的显示,夜间障碍物、电影院安全门与座位指示等高场电致发光与LED被认为是大屏幕显示最有前途的发展方向第62页,共102页,星期日,2025年,2月5日交流粉末场致发光光源将荧光粉悬浮在介电系数很高、透明的胶合有机介质中,并将之夹持在两电极之间而构成脉冲激发的发光峰衰减时间常数为微秒量级能连续工作约1000小时采用不同的荧光粉可获得红、蓝、黄、绿等各色光显示。第63页,共102页,星期日,2025年,2月5日直流粉末场致发光光源结构基本与交流粉末器件相似,但其荧光粉的涂层是导电的CuS正常使用前必须在两电极上施加短暂作用的高电压脉冲器件功率转换效率仅0.1%,但发光亮度高达300cd/m2(V=100V)第64页,共102页,星期日,2025年,2月5日直流薄膜场致发光光源发光层夹在两平板电极间,两电极至少一个是透明或半透明的发光层无绝缘介质,直接和电极接触,加之薄膜只有1微米左右,在直流、低压下可发光第65页,共102页,星期日,2025年,2月5日交流薄膜场致发光光源发光层和平板电极间多了层介质,只有在交流激发下才能发光工作电压100-300V,发光效率0.1%,寿命在5000小时以上(有报道称2万小时)第66页,共102页,星期日,2025年,2月5日发光二级管LEDLED的发光机理正向偏压的p-n结:两极向PN结注入电子和空穴,电子和空穴在节区复合,发光又称注入式场致发光光源pnV第67页,共102页,星期日,2025年,2月5日LED特性及参数伏安特性正向开启电压:GaAs:1VGaAsP:1.5VGaP:1.8~2V反向击穿电压:一般在-5V以上。晶格中的电子被强拉出来参与导电。IFVFcba第68页,共102页,星期日,2025年,2月5日量子效率注入的载流子一部分复合,一部分不复合。复合的一部分以发光形式释放能量,一部分将能量变成晶格振动的热能。区别于一般辐射源用输出与输入能量比值来表示光效率。内量子效率:产生的光子数与注入的电子空穴对数之比。外量子效率:射出的光子数与注入的电子空穴对数之比。第69页,共102页,星期日,2025年,2月5日由于半导体材料折射率较高,如GaAs的折射率为3.6,临界角很小(16.1。),大部分光在材料表面都被全反射回去,故外量子效率很低。解决办法:将PN界封在圆球形透明高折射率塑料球心处第70页,共102页,星期日,2025年,2月5日发光与电流的关系电流密度小:光出射度与电流密度呈线性关系电流密度过大:由于PN结发热,复合率降低,光出射度出现饱和趋势。第71页,共102页,星期日,2025年,2月5日发光与环境温度的影响环境温度高,LED散热慢,结温升高,复合几率下降,光亮度下降。第72页,共102页,星期日,2025年,2月5日显色性第30页,共102页,星期日,2025年,2月5日第31页,共102页,星期日,2025年,2月5日高压汞灯路灯色表好:白色。显色性差:照射的人的面孔时,看起来好像在脸上抹了一层青灰钨丝灯色表差:偏红、偏黄显色性好:受照物体的颜色却很少失真氙灯色表好:白色显色性好第32页,共102页,星期日,2025年,2月5日第33页,共102页,星期日,2025年,2月5日第二章光电仪器中的常用光源光源的分类第一节光源的基本特性参数第二节热辐射光源第三节气体放电光源第四节固体发光光源第五节激光器第34页,共102页,星期日,2025年,2月5日第二节热辐射光源特点辐射特性与温度密切相关辐射特性可以用普朗克公式进行计算光谱分布为连续光谱(光谱范围很宽)分类人工辐射源:人造黑体、白炽灯等目标辐射源:飞机、坦克等自然辐射源:太阳、地面、云层等第35页,共102页,星期日,2025年,2月5日太阳大气层外,辐照度中紫外占6.46%,可见46.25%,红外47.29%地面,大气的吸收光谱比较复杂。第36页,共102页,星期日,2025年,2月5日第37页,共102页,星期日,2025年,2月5日大气窗口及红外材料大气窗口电磁波辐射在大气传输中透过率较高的波段称为大气窗口大气对电磁波有散射和吸收等因数的影响遥感中使用的一些大气窗口为:0.3~1.155μm(紫外、可见光、近红外窗口)遥感摄影成像的最佳波段0.3~0.4μm,透过率约为70%0.4~