[实用新型]一种测试光源光电转换效率的系统

说明书

技术领域

本实用新型属于光电检测仪器领域，尤其涉及一种测试光源光电转换效率的系统。

背景技术

辐射通量是辐射源的重要的基本技术指标，也是评价一个辐射源优劣的主要标志之一。在进行照明工程设计时，确定光源的光电转换效率是一项必不可少的环节，能完整地描述光源的特性。这对于光源的应用，以及灯具的设计具有重要意义。例如：市场上LED产品质量良莠不齐，市场秩序较为混乱，严重影响了用户信心。生产厂商需要准确测量LED的各种光学参数，尤其是辐射通量更能完整地描述LED的特性。市场上可以直接测试光效的成套系统极少，很多照明企业还因价格因素，选择使用仅能测试相对辐射强度的仪器。同时现有的光谱辐射强度测量装置大多来自进口，价格贵，且不能对客户需求及时做出反应。因此，研究和开发一款高性能、多功能、低成本以及具有完全自主知识产权的测试光源的光电转换效率的方法与系统，开展光源的辐射通量的测试技术的研究，建立测量标准装置，具有很重要的实际意义。

实用新型内容

鉴于上述，本实用新型提出了一种测试光源光电转换效率的系统，该系统具有覆盖波长范围宽、性能稳定、分辨率高、体积小、价格低、数据采集频率高等优点，利用该系统测试测试光源光电转换效率的方法操作简单方便且精度高。

本实用新型提供了一种测试光源光电转换效率的系统，包括：供电装置(含光源夹具)、辐射强度测量装置、专业软件平台；所述的供电装置用于采集光源的电流与电压，并将其通过USB传输至专业软件平台；所述的辐射强度测量装置用于采集每个波长处的绝对辐射强度，并将该绝对辐射强度转化为数字信号后传输至专业软件平台；所述的专业软件平台根据接收到的电压电流以及数字信号计算得到光电转换效率。

作为优选，所述的辐射强度测量装置包括：

用于采集被测光源的光信号的积分球、用于将积分球采集的光信号传输至光谱仪的光纤以及用于将接收的光信号转化为电信号，且将该电信号经过数模转换变为数字信号再传输至专业软件平台的光谱仪。

所述的积分球为高漫反射积分球。作为优选，本实用新型中采用BIM-3001系列积分球，该系列积分球内涂层采用聚四氟乙烯，聚四氟乙烯涂层，是当前国际照明委员会(CIE)推荐的一种最好的漫反射材料；本实用新型采用积分球的内尺寸有1.5英寸，2.5英寸等多种尺寸，适用于不同辐射强度的光源测量。

作为优先，所述的辐射强度测量装置包括：

用于采集被测光源的光信号的余弦校正器、用于将余弦校正器采集的光信号传输至光谱仪的光纤以及用于将接收的光信号转化为电信号，且将该电信号经过数模转换变为数字信号再传输至专业软件平台的光谱仪。

所述的余弦校正器一种用于光谱辐射取样的光学元件，用于收集180°立体角内的辐射(光线)，从而消除了其它取样装置中由于光线收集取样几何结构限制所导致的光学耦合问题。作为优选，本实用新型采用BIM-6313系列余弦校正器，该余弦校正器的光学漫射器采用乳白玻璃或聚四氟乙烯，一端为SMA905接口，可直接与光纤相连。

作为优选，将数字信号后传输至专业软件平台采用的通信方式为：USB、RS232、RS422、RS485、蓝牙或WIFI中的一种或其任意组合中的一种。

所述的专业软件平台根据接收的数字信号、电流以及电压计算得到光谱辐射强度和光电转换效率；光谱辐射强度的计算公式为：

其中，λ₁为光源辐射光波的最小波长，λ₂为光源辐射光波的最大波长，I_λ为波长为λ处的绝对辐射强度；

光电转化效率的公式为：

其中，P_I为辐射功率，且令P_I＝I_总；P_E为输入电功率，且P_E＝I×V，I为光源的电流值，V为光源的电压值。

本实用新型所述的测试光源光电转换效率的系统还具有以下功能：①测试光源辐亮度、辐射强度和相对辐射强度；②测试光源其他特性，如：峰值波长、半高宽、中心波长、色度测量等。

本实用新型测试光源光电转换效率的系统具有的有益效果为：

(1)辐射强度测量装置优化的一体化的设计，使得体积小巧且方便携带，即保护了光纤不受外力干扰，不易损坏，也保证了强度校准参数的可靠性。