第 28 卷，第 4 期 2007 年 10 月 ACTA 2007 發光二極管主波長的優化計算方法 陳煥婷，呂逸君，高玉林，王亞軍（廈門大學物理系，福建廈門） 摘要：從發光二極管主波長的定義出發，對三種計算發光二極管主波長的方法進行了比較分析，并提出了一種優化的計算方法。首先將色度圖分成 10 個區域，然后結合線性插值運算，可以減少運算次數，提高搜索速度，簡化主波長的計算過程，使主波長計算結果的精度優于 0.1nm。 關鍵詞：計量學；發光二極管；主波長；算法（）文獻編號：TB96 文獻標識碼：A 文章編號：ed for Det Do of L，LU Yijun，GAO Yulin，WANG Yajun（of，，，，，China）: 一種新的LED的摻鉺激光二極管激光器的制備方法基于摻鉺激光二極管和摻鉺激光二極管的三者。為此，將摻鉺激光二極管分成10個波長范圍從380 . 0 nm 到780 . 0 nm，摻鉺激光二極管的摻鉺激光二極管為1. 0 nm，則摻鉺激光二極管為0. 1 nm。這不僅大大提高了LED的摻鉺激光二極管激光器的制備速度，而且......關鍵詞：；LED；；研究并解決了相應問題[1，2]。
1引言發光二極管(LED)既是半導體二極管，又是光源，作為半導體器件，需要測量其電參數。( )發光二極管(LED)是一種特殊的光源，其電參數在大小、光通量、光譜、空間強度分布等方面各不相同。衡量發光二極管能否正常工作的基本標準通常是正向電流和正向電壓、反向電壓和反向電流。作為光源，測量透射到LED上的光并不是一件簡單的事情，它包含了很多能量參數和輻射在空間分布上的變化，光和輻射能量的不確定性，在光學設計、LED輸出的光譜分布參數以及在人眼中引起的心理反應等方面都存在巨大的差異[3,4]。從與芯片溫度有關的光和輻射的特性，可以計算出一系列相應的色度參數，如三刺激值、色彩還原性劣化等。這些都引起了各國工業協會和國際照度坐標、主波長、興奮度、相關色溫[5]、顯色指數等的重視。其（ ）引起了CIE的重視，近年CIE分別建立了“TC2 - 45L ED測量”和“TC2 - About LED”，目前還缺少準確、快速的計算方法。
作為與福建省半導體照明工程技術強度測量標準兩個TC2技術委員會合作研究的一部分，本文主要探討主波長的優化計算方法。將實例顏色P添加和混合以匹配一定的參考。在比色學中，任何樣品顏色的色度都可以用白光來表示。補色波長可以用符號λ或-λ來表示。如果用Cd色度坐標來表示，CIE也建議用已知色純度的樣品的色度坐標x，y和特定白光的色度坐標（顏色）來表示，用參考白點的距離和方向來表示。
2 主波長計算方法對于可見光，人們總是根據人眼的視覺觀察結果來評價它，比色學就是根據人眼的特性來測量可見光顏色的科學。 2.1 作圖法[7]只要測量LED的光線，便可利用圖中圓弧上各光譜的能量分布函數p(λ)，計算出其色光的顏色三刺激值X、Y、Z和色品坐標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)由于實際上很難用數學表達式寫出p(λ)，因此經常使用求和來近似積分。這里Y為光源，圖1-xy色品圖 即為光源的亮度。對于物體顏色，k被稱為代表純光譜顏色的調整點，該弧被稱為光譜軌跡。
從380nm開始，當將發光體或光源的Y值調整為100時：（ ）（ ）從紫色到780nm紅色的直線，是光譜上沒有的紫紅色。100k=（2）（ ）780色系列非光譜色。在色度圖上標記樣品點和白點。從E點畫一條直線到樣品S。延長直線與光λ=380色度坐標：光譜軌跡交于O點。O點的波長為樣品S的主波長，它決定了樣品S的色調。從代表非光譜色系列的直線x=X+Y+Z上任一點P過E點畫一條直線，與光譜軌跡交于YQ點。 Q點顏色為P點非光譜色的補色，Q點對應的光譜色波長為樣品P的補色波長。x=Z2.2計算表法X+Y+Z計算方法是根據色度圖上連接白點與樣品點的直線x+y+z=1的斜率讀出樣品的主波長。白點圖1是依據-X YZ系統(選擇，對于非自發光體，一般選擇標準發光體如A，-xy色度圖，其中X、Y、Z分別為顏色B、C、D 65三個刺激物)作為參考點繪制的，選取不同的參考點即可得出數值。
色度圖是由平面閉合的舌形曲線構成，任何顏色的主波長[6]都會有所不同。對于LED這類自發光體，所有顏色在色度圖上都占有一定的位置坐標，白光點E即為白點。CIE標準照明所對應的光譜色中任何顏色S的主波長是指已經標準化、可以通過的某一光譜色體A、B、C、E的主波長的波長，用符號λ表示。這種光譜色可以用d[7]()()按一定的比例查表得到。把白點xw、yw與樣本點x、y連接起來，加上并混合到一定的參考光源中，就得到了與之相匹配的顏色S。直線的斜率可以用下式計算：但并不是所有的顏色都有主波長。在CIE色度圖x-xwy-yw() ( )中，白點與光譜軌跡的兩個端點380nm、780nm連接形成斜率k=4y-ywx-xw。三角形區域內的每個色度點，沒有主波長，因此引入補色波長的概念。某一顏色P的補色波長，是通過查表求得的樣品的主波長或補色波長，是指某一光譜色的波長，具有適當比例的光譜色。第28卷4期陳煥廷等：發光二極管主波長的優化計算方法3232.3區域劃分結合線性插值計算主波長區域7共有1700個點，考慮到計算機內存的限制以及用計算機編程計算主波長的關鍵部分，對大量數據進行逐點查找會導致運行速度無法快速找到光譜軌跡上對應的主波長點。
常規的平方大大減少了。為進一步提高計算速度和減少內部方法，我們將色度坐標軌跡數據以1nm為間隔劃分，??然后逐一比較白點的斜率與白點和樣品的斜率。這樣比0.1nm可以減少數據量10倍，但查找主波長或補色波長只能精確到1nm以內。根據修正后的光譜三刺激值，可得等能白光E點的色度坐標（）分別為0.333 314和0.333 288。如果以0.1nm為間隔計算色度圖上帶有白點的光譜軌跡斜率，發現最大絕對值為1274.8（554.4nm），因此編程計算不存在溢出錯誤的危險。因此本文采用公式y-ywk=x-xw來計算光譜軌跡與白點的斜率。但逐點搜索的方法顯然計算量太大。因此，可以先將色度圖劃分為若干個區域，這樣可以縮小范圍進行逐點搜索，這樣可以大大提高計算速度。我們根據白點與色度圖軌跡上各點之間的斜率大小，將色度圖劃分為10個區域。
分割標準如表1所示。圖2。表1。表1。表1。為了進一步提高精度，可以進行線性插值，這樣也可以使結果精度達到0.1nm以下。具體方法為：如圖3所示，先通過分割確定樣品色度，坐標落在主波長11≤k2.0624，y0.λ對應的兩條斜率為k，k的直線與白點光譜軌跡之間。則樣品主波長λ在1203-1≤k0，y0.λ和124k-1，y0.λ之間，用線性插值法即可確定主波長。例如：0()()5k≥1，y0。 333 288設x0,y0到點E 0.,0.斜率為k的直線的距離為d：|y0-0.+k(0.-x0)|7-0.k0,y0.()d=2125(1+k)8-1≤k-0.,y0.()計算x0,y0到相鄰兩條直線的距離d1,d2。根據9k-1,y0.線性插值公式：10k≥2.0624,y0. 333 288λ - λλ = λ - 1 2 d(6)011d1 + d2表中，k代表等能量白點E（xw，yw）與樣本點（x，并得出對應主波長λ的值。
0y）為直線的斜率，y為采樣點的y坐標。如圖2所示，我們可以先判斷采樣點的y坐標是否大于等能量白點E的y坐標，若大于，則搜索范圍可直接位于區域3、4、5、6，若小于，則搜索范圍位于區域1、2、7、8、9、10。接下來定位采樣點落下的具體區域，然后逐點搜索貝語網校，便能快速找到對應的主波長或補波長點。為了提高結果的精度，可以以0.1nm為間隔逐點搜索，這樣結果的精度可以達到圖3線性插值處理0.1nm以下，但是會造成較長的計算時間。例如在區域（轉第328頁）328計量雜志2007年10月新激發某一波長的光。[參考文獻]（）對于情況1，相當于分別測試兩種材料波長計算公式，然后疊加，本文介紹的方法仍然有效。[1]李在清.分光光度測量與標準[M].北京：中國計量出版社波長計算公式，1993。對于情況2，如果材料2對材料1發射的光子的波長有很強的選擇性，則容易導致峰值搜索法失敗[2]JC，F.
例如圖7中，如果材料2對材料1在460nm附近的發射峰的吸收特別高，那么測試結果就會在460nm處出現一個峰谷，在其附近出現兩個峰，從而導致峰值的誤判。對于案例3，認為它是一種新型熒光材料更為合適。在這種情況下，使用峰值搜索方法來識別物質本身似乎已經不再可行。
[J]. Acta , 1999 , 380 : 211～226 .[5] AK , 等. The .6 結論[J]. J . and , 2001 , 106 : 381～389 .本文提出了一種立體對比找峰方法,并與現有的幾種找峰方法進行了分析比較,結論表明該方法準確、高效,可應用于自校準和非自校準熒光光譜儀.[6] TL , 等. The .6 結論[J]. J . and , 2001 , 59 : 601～604 .
該方法已在染料熒光色度和絕對量子產率的測量中得到應用[J].2001,272:185～197。在單一固體熒光材料或激發與發射區域不重疊的混合熒光材料的鑒別中也有一定的應用價值。[8]馮國金,王宇.積分球條件下固體熒光樣品的尋峰方法[J].計量技術,2007,(2):36～38。(上接第323頁)上述兩種算法的計算機程序均采用7.0編制[參考文獻]。波長間隔0.1nm的算法數據量大,占用內存過多,直接影響計算速度。采用1nm間隔計算主波長的算法,采用線性插值法,可大大提高計算效率。
