光源是一个物理学名词,宇宙间的物体有的是发光的,有的是不发光的,我们把能自行发光且正在发光的物体叫做光源。

 

光源可以分为自然光源(天然光源)和人造光源。太阳、打开的电灯、燃烧着的蜡烛等都是光源。

 

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1、照明光源

照明光源是以照明为目的,辐射出主要为人眼视觉的可见光谱(波长380~780nm)的电光源。其规格品种繁多,功率从0.1W到20千瓦,产量占电光源总产量的95%以上。照明光源品种很多,按发光形式分为热辐射光源、气体放电光源和电致发光光源3类。

 

①热辐射光源。电流流经导电物体,使之在高温下辐射光能的光源。包括白炽灯和卤钨灯两种。


②气体放电光源。电流流经气体或金属蒸气,使之产生气体放电而发光的光源。气体放电有弧光放电和辉光放电两种,放电电压有低气压、高气压和超高气压3种。弧光放电光源包括:荧光灯、低压钠灯等低气压气体放电灯,高压汞灯、高压钠灯、金属卤化物灯等高强度气体放电灯,超高压汞灯等超高压气体放电灯,以及碳弧灯、氙灯、某些光谱光源等放电气压跨度较大的气体放电灯。辉光放电光源包括利用负辉区辉光放电的辉光指示光源和利用正柱区辉光放电的霓虹灯,二者均为低气压放电灯;此外还包括某些光谱光源。

 

③电致发光光源。在电场作用下,使固体物质发光的光源。它将电能直接转变为光能。包括场致发光光源和发光二极管两种。

 

2、辐射光源

辐射光源是不以照明为目的,能辐射大量紫外光谱(1~380nm)和红外光谱(780~1×106nm)的电光源,它包括紫外光源、红外光源和非照明用的可见光源。以上两大类光源均为非相干光源。此外还有一类相干光源,它通过激发态粒子在受激辐射作用下发光,输出光波波长从短波紫外直到远红外,这种光源称为激光光源。

 

3、稳定光源

稳定光源,即其输出光功率、波长及光谱宽度等特性(主要是光功率)应当是稳定不变的,当然,绝对稳定不变是不可能的,只是在给定的条件下(例如一定的环境、一定的时间范围内)其特性是相对稳定的。若要达到一定的指标要求,稳定光源应有一定的措施以保证其特性的稳定。一般采取APC(自动功率控制)电路和ATC(自动温度控制)电路等措施。

 

4、背光源

光源模组中最核心技术为导光板的光学技术,主要有印刷形和射出成型形二种导光板形式,其它如射出成型加印刷,激光打点,腐蚀等占很少比例,不适合批量生产原则。印刷形因为其成本低在过去较长时间内成为主流技术,但合格品不高一直是其主要缺点,而LCD产品要求更精密的导光板结构,射出成型形导光板必然成为背光源发展主流,但相应的模具技术难题只有少数大厂能够克服。伟志公司导光板的光学技术主要采用印刷形和射出成型形二种导光板形式。

 

背光源按光源类型主要有EL、CCFL及LED三种背光源类型,依光源分布位置不同则分为侧光式和直下式(底背光式)。

 

光源产生途径

热效应

第一类是热效应产生的光。太阳光就是很好的例子,此外蜡烛等物品也都一样,此类光随着温度的变化会改变颜色。

 

原子跃迁

第二类原子跃迁发光。荧光灯灯管内壁涂抹的荧光物质被电磁波能量激发而产生光。此外霓虹灯的原理也是一样。原子发光具有独自的特征谱线。科学家经常利用这个原理鉴别元素种类。

 

辐射发光

第三类是物质内部带电粒子加速运动时所产生的光。如,同步加速器(synchrotron)工作时发出的同步辐射光,同时携带有强大的能量。另外,原子炉(核反应堆)发出的淡蓝色微光(切伦科夫辐射)也属于这种。所谓的“切伦科夫辐射”,就是指带电粒子在介质中的速度可能超过介质中的光速,在这种情况下会发生辐射,类似于“音爆”。

 

光源发展前景

电光源的发明促进了电力装置的建设。电光源的转换效率高,电能供给稳定,控制和使用方便,安全可靠,并可方便地用仪器、仪表计数耗能,故在其问世后一百多年中,很快得到了普及。它不仅成为人类日常生活的必需品,而且在工业、农业、交通运输以及国防和科学研究中,都发挥着重要作用。研制、开发和推广应用节能型电光源已引起人们的高度重视。