毕业论文：基于Tracepro的LED导光管设计

毕 业 设 计（论 文）
题 目： 基于Tracepro的LED导光管设计

系 别： 理学系
专 业： 光信息科学与技术
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摘 要

微细侧发光导光管可以将LED点光源转化成线光源。为了同时发挥LED光源和CCFL光源的优势，本文对导光管模型进行了改进，使不同长度导光管均能满足良好的出光性能。在网点公式基础上引入非线性修正参数α，并找到导光管长度与α的对应关系，得到不同长度导光管的优化网点排布形式。针对较短导光管光能利用率偏低的问题，采用导光管一端入光，另一端镀反射膜的方法，可显著提高光能利用率。模拟结果表明，该类导光管光能利用率达到63%以上，亮度均匀性达到93%以上，可应用于大中型尺寸的液晶背光模组中。
TracePro是一套普遍用于照明系统、光学分析、辐射度分析及光度分析的光线模拟软件。比起传统的原形方法，TracePro在建立显示系统的原型时，在时间上和成本上要降低30－50%。
关键词：LED；导光管；光能利用率；TracePro

Abstract

Micro-optical side-emitting light pipe can transfor
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of analysis and photometric analysis of the light simulation software. I. Compared to the traditional prototype methods, TracePro in creating a prototype display system at the time and cost reduced by 30-50%.
Key words: LED ；Light pipe；Light energy utilizationrate；TracePro；























目录

第一章 绪论 - 1 -
1.1课题的研究背景及现实意义 - 1 -
1.2导光管的应用与发展 - 2 -
1.3 导光管照明的特点 - 2 -
1.4本课题的任务及主要内容 - 3 -
1.4.1研究的主要内容 - 3 -
1.4.2整体方案 - 3 -
第二章 LED原理及优势 - 4 -
2.1 相干光学信息处理系统的介绍 - 4 -
2.2 LED导光管照明的优势 - 4 -
2.3 LED灯前景 - 6 -
2.4影响白光LED光效的因素 - 6 -
2.5导光管的分类 - 6 -
2.6 效率和经济因素 - 7 -
第三章 导光管在各领域的探讨 - 8 -
3.1 在建筑中的应用 - 8 -
3.2在天然光照明中的应用 - 8 -
3.3导光管绿色照明 - 10 -
第四章 计算机仿真 - 11 -
4.1 TRACEPRO光学仿真软件 - 11 -
4.3 模拟流程图设计 - 12 -
结束语 - 19 -
致 谢 - 20 -
参考文献 - 21 -

第一章 绪论
1.1课题的研究背景及现实意义
半导体技术是一种健康、节能、环保型照明产品。该产品无需用电，它的工作原理是将室外的自然光线通过采光罩进入系统风，经特殊制作的光导管道传输和强化后由系统的底部的漫射装置把自然光均匀漫射到室内每一个角落。超级反光的光导管，集中自然光，并可调节弯头，使光导管能够自然弯曲和转动，将自然光准确的导入你所需要的地方，从黎明到黄昏，甚至是阴雨天气，让无法从窗户透进光线的地方明亮起来。桑帕普导入的光线为自然光，因此不会产生炫光和频闪，从而避免了产生“灯光疲劳综合症”（眼睛发干、发酸、头晕、头痛、紧张、疲劳等症状），是目前国外备受推崇的一种健康、节能、环保型照明产品。 光导管技术是太阳能光利用的一种方式，属于绿色照明技术，该技术为光能的高效传输提供了可能的途径。本文对建筑用光导管技术的发展历史和研究现状做了总结，并指出该技术的未来发展趋势。光导管技术与自然通风相结合，可以使光导管的功能更加完善，在采光的同时使室内保持良好的自然通风，对于建筑节能和改善室内空气品质具有积极意义。
半导体技术已经改变了世界，半导体照明技术将再一次改变我们的世界。作为一种全新的照明技术，led是利用半导体芯片作为发光材料、直接将电能转换为光能的发光器件。自20世纪60年代世界第一个半导体发光二极管诞生以来，led照明由于具有寿命长、节能、色彩丰富、安全、环保的特性，被誉为人类照明的第三次革命。
LED（Light-Emitting-Diode中文意思为发光二极管）是一种能够将电能转化为可见光的半导体，它改变了白炽灯钨丝发光与节能灯三基色粉发光的原理，而采用电场发光[/color]。据分析，LED的特点非常明显，寿命长、光效高、无辐射与低功耗。LED的光谱几乎全部集中于可见光频段，其发光效率可达80～90%。将LED与普通白炽灯、螺旋节能灯及T5三基色荧光灯进行对比，结果显示：普通白炽灯的光效为12lm/W，寿命小于2000小时，螺旋节能灯的光效为60lm/W，寿命小于8000小时，T5荧光灯则为lm/W，寿命大约为10000小时，而直径为5毫米的白光LED为20～28lm/W，寿命可大于100000小时。有人还预测，未来的LED寿命上限将无穷大。
与传统灯泡比起来，LED的优越之处在于：
•点亮无延迟，响应时间更快，传统玻壳灯泡则有0.3秒的延迟，防止追尾
•更强的抗震性能
•发光纯度高，无需灯罩滤光，光波长误差在10纳米以内
•发光热量很小，对灯具材料的耐热性要求不是很高
•光束集中，更易于控制，且不需要用反射器聚光，有利于减小灯具的深度
•耗电量低，达到传统灯泡同等的发光亮度时，耗电量仅为传统灯泡的6%，省电
•超长寿命，无灯丝结构不发热，正常使用在6年以上
1.2导光管的应用与发展
导光管具有很长的历史。尽管它发明于1880年,但第一次大量生产却是在100年以后。从1980年至今, 约50000套导光管在俄罗斯生产出来, 其中有5000套为冲压铝系统。自1986年以来, 北美生产出15000多套采用分光膜的 ……（未完，全文共15407字，当前仅显示2771字，请阅读下面提示信息。收藏《毕业论文：基于Tracepro的LED导光管设计》）