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发光二极管(Light-Emitting Diode,LED),即半导体照明光源凭借着其光效高、环保、寿命长等突出优点受到了极大的关注,近年来成为世界各国研究、应用的热点。随着技术和市场的发展,人们对LED品质的要求日益提升。LED产品在开发过程中通常需要对其光学特性进行模拟仿真,以验证、优化产品的性能。而目前所用仿真模型对白光LED中荧光涂层光学特性的模拟时运算量大、光线角度分布准确性不高等局限,本文基于荧光涂层的BSDF(双向散射分布函数)特性,着力于建立一个更为精确和通用的仿真模型。具体研究内容如下:(1)首先设计一套BSDF自动测量系统,以测量荧光涂层的BSDF特性。采用电机自动控制和微型光谱仪作为探测器的形式,设计了测量系统的结构;然后对测量系统的控制电路和测量程序进行了设计开发,搭建了完整的BSDF自动测量系统,从而可以对荧光涂层的BSDF数据自动、高效的测量。(2)采用简易模具注塑法制备出了浓度为10%~60%,厚度为0.1mm~1.3mm范围内不同参数的YAG荧光涂层膜片,对其BSDF数据进行了测量,并进行分析统计,建立了任意浓度、厚度参数膜片的BSDF曲线计算模型,实现了对荧光涂层BSDF特性的完整建模,在光学模拟中应用该模型便可得到准确的出光功率及其角度分布情况。(3)采用积分球光谱测试系统对白光LED光谱分布曲线的变化规律进行分析,并利用Gaussian函数、Lorentz函数和Sigmoid函数建立了LED光谱的拟合计算模型,代入蓝、黄光的功率即可求出白光LED的光谱分布曲线,从而可算出LED各项光色参数。(4)设计了远程荧光膜片白光LED筒灯,把本文建立的荧光涂层BSDF模型和光谱展开模型应用到暖白、中性白、冷白三种不同色温的筒灯上,模拟得到了筒灯的光通量、色坐标、色温等主要光色参数。与实测值对比光通量误差在4%以内,色坐标误差不超出3阶麦克亚当椭圆范围,色温偏差低于3%,证明了本文荧光涂层精确建模方法的准确性和可靠性。