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类型led的相干特性的应用.ppt

  • 上传人:无敌
  • 文档编号:307693
  • 上传时间:2018-03-27
  • 格式:PPT
  • 页数:27
  • 大小:649.50KB
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    led的相干特性的应用.ppt
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    1、LED的相干特性及其在光谱上的应用,主要内容,研究背景相干的基本概念LED的时间与空间相干特性基于LED的透射型傅里叶变换光谱仪用LED做超快研究的探讨,研究背景,LED的主要优点,LED的相干特性?,目前LED的主要应用领域,以上均是用到LED的发光特性,可否用到它的相干特性?,相干的基本概念,相干度,图1 两点光源在P点的空间时间相干,P点的总光强为,定义互相干度,(刘思敏等,相干光学原理及应用M,南开大学出版社,2001.9第二版 ),可见度,(刘思敏等,相干光学原理及应用M,南开大学出版社,2001.9第二版 ),当 I1=I2 时,V值反映了干涉条纹的对比度,可见,在双光束干涉中,为

    2、了得到清晰的干涉条纹,使参与干涉的两光束光强接近相等是一个重要的条件,时间和空间相干性,光源的单色性对干涉条纹可见度的影响定义为时间相干性,光源的大小对干涉条纹可见度的影响定义为空间相干性,对准单色光,准单色光依据,LED一般有,满足准单色依据,可用上面公式计算相干度,时间相干性,实验上,在迈克尔逊干涉仪中,设发射光经分光后两束光的光程差为d。对一准单色光,从干涉条纹最清晰到消失所对应的d的变化长度称为相干长度Lm,相干时间,相干时间精确定义,相干长度,空间相干性,图2 空间相干度的影响,空间相干度,光源的峰值波长 H 矩形的横向半高宽或狭缝的半高宽 F 准直透镜的焦距 离轴光线的偏离角,(李

    3、良德,基础光学M,中山大学出版社,1987.12第一版),LED的时间与空间相干特性,实验装置,测量结果,图4 LED的干涉信号图,(发表在中国激光,已接收 ),傅里叶变换光谱,图5 由干涉信号图做傅里叶变换得到的光谱,LED的相干度,图6 LED相干度,将图4中干涉信号的Imax和Imin代入可见度V的公式可得到LED可见度V即相干度如图6虚线所示。如只考虑时间相干性,LED的时间相干度应为可见度归一化后的值,其结果如图6实线所示。,LED的时间相干性LED的空间相干性LED发光面积的估算,将图6实线所示的时间相干度代入相干时间的精确定义得到LED的相干时间为78.32fs,而将图5中单色仪

    4、测得的光谱特性代入相干时间的表达式可得相干时间为78.49fs,两者基本一致,代入空间相干性的表达式,计算得到H=0.15mm,即LED的发光体发光面积为约0.30.3mm2,利用图6的可见度和时间相干度计算得到的空间相干度,基于LED的透射型傅里叶变换光谱仪,实验原理实验设备,实验结果,图7 干涉图,绿色LED,吸收后,傅里叶变换光谱图,图8 做傅里叶变换得到的光谱图,Nd(NO)3的吸收光谱,图9 的吸收光谱图,(发表在中山大学学报自然科学版,已接收 ),用光谱较宽的白色LED做光源,背景光干涉图,吸收后光干涉图,傅里叶变换得到的光谱,吸收谱,极限分辨率分析,(张光昭,傅里叶变换光谱学原理M,中山大学出版社, 1988. 11),L为扫描长度,本实验中,用绿光LED作为光源时,L=0.15mm,得到理论分辨率为 ,实际上,由于噪声、光源面积等影响,得到分辨率为,用白光LED作为光源时,L=1.25mm,得到理论分辨率为 ,实际上也没有达到,每周期采样点个数:绿光13个,白光6个,根据采样定理,每周期需要采样点个数:2个,用LED做超快研究的探讨,一般自相关时间100fs,中心波长为800nm的飞秒脉冲频谱半宽约为10nm,与LED的频谱相似,他们的自相干特性也应该相似,利用这一特性是否可以使用LED代替飞秒激光进行一阶相关的研究?,

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