光量子学下适用于植物照明的自由曲面LED光源设计光学设计与制造
1 华南理工大学材料科学与工程学院
2 华南理工大学
基于光谱的光量子学照明系统评价方法,能使现代农业LED植物照明系统具有可重复性,从而更有实用意义。本文叙述了传统照明中的光度学、色度学与植物照明中光量子学的异同。引入高出光效率、高均匀度的自由曲面底板设计方法,使用PWM驱动方法,结合光量子理论,设计出一款应用自由曲面底板的红蓝LED植物照明用灯具并对其进行参数测量。最后以传统照明常用的扩散板为例,分析传统照明设计方法在LED植物照明中的意义,并且进行仿真实验,将仿真结果与实际结果进行对比验证。实验结果表明,所设计的灯具具有接近80%的光量子通量密度均匀度,灯具最高温度在50℃附近。由于没有使用扩散板等二次配光手段,灯具出光效率可视为100%,比使用扩散板的情况提高了34.5%以上,能大大减少植物照明的能耗,节能环保。另外,扩散板的引入会降低灯具的PPFD均匀度,而对混光均匀度影响不大,因此我们认为在植物照明中,如自由曲面底板的一次配光方法比扩散板的二次配光方法更具有优势。另外还证明了,在植物照明用的红蓝LED组合下,光量子学体系比传统照明的光度学色度学体系更为简便有效,更符合植物照明的设计需求。
陈浩伟, 文尚胜, 马丙戌, 符民, 谢雅. 光量子学下适用于植物照明的自由曲面LED光源设计[J]. 光学学报, 2017, 37(2): 1.
DOI:10.3788/aos201737.02光学设计与制造01