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中学物理 2003年第10期21卷 58-59页

作者：程启进安徽省怀宁中学246100

Mathematica仿真在光源模型辅助教学中的应用

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电子世界 2017年第5期 38-38,40页

作者：谭超席在芳湖南科技大学信息与电气工程学院

在非线性光纤光学课程教学中,如何让学生对光源模型特征有深入的认知,是该课程教学过程中面临的难题之一。本文把mathematica仿真应用于光源模型辅助教学中,不仅可以把光源模型这个抽象问题具体化,更加有利于增加学生对非线性光纤光学... 详细信息

在非线性光纤光学课程教学中,如何让学生对光源模型特征有深入的认知,是该课程教学过程中面临的难题之一。本文把mathematica仿真应用于光源模型辅助教学中,不仅可以把光源模型这个抽象问题具体化,更加有利于增加学生对非线性光纤光学这门课程的理解,这也将这门课程的教学质量。

关键词： Mathematica 仿真光源模型辅助教学

基于Sigmoid函数的离轴照明光源全参数解析模型

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物理学报 2011年第5期60卷 383-391页

作者：刘巍刘世元吴小飞张传维华中科技大学武汉光电国家实验室武汉430074 华中科技大学数字制造装备与技术国家重点实验室武汉430074

本文提出一种全面描述光刻机离轴照明光源物理分布特性的全参数解析模型,该模型采用Sigmoid函数作为构造各种主流离轴光源解析模型的核函数.提出通过加入光源全参数修正项来表征真实光源的各种物理畸变和偏差,全参数修正项可展开为傅里... 详细信息

本文提出一种全面描述光刻机离轴照明光源物理分布特性的全参数解析模型,该模型采用Sigmoid函数作为构造各种主流离轴光源解析模型的核函数.提出通过加入光源全参数修正项来表征真实光源的各种物理畸变和偏差,全参数修正项可展开为傅里叶级数形式,相应级次的傅里叶系数具有特殊的物理意义,可分别代表偏心、倾斜、椭偏等形式的光源畸变,为光刻分辨率增强技术及其相关领域提供了仿真条件与理论依据,具有重要的应用价值.

关键词：光学光刻光源模型 Sigmoid函数离轴照明

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自然光照物体的生成

计算机学报 1990年第4期13卷 282-288页

作者：吴金通何志均朱淼良浙江大学计算机系人工智能研究所

本文介绍了一个模拟自然光的光源模型。光源模型由球冠和按一定密度均匀分布其上的点光源组成,每个点光源包含透射光分量和散射光分量,它们的强度由太阳的位置及气候条件确定,改变透射光和散射光的比例以及太阳位置,可以获得不同气候条... 详细信息

本文介绍了一个模拟自然光的光源模型。光源模型由球冠和按一定密度均匀分布其上的点光源组成,每个点光源包含透射光分量和散射光分量,它们的强度由太阳的位置及气候条件确定,改变透射光和散射光的比例以及太阳位置,可以获得不同气候条件和一天中不同时刻的光照。本文同时还介绍了用光线跟踪方法合成在新光源照射下的图形方法。最后给出了令人满意的实验结果。

关键词：自然光计算机图形学光源模型

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手成像装置光源导光组件研究

激光杂志 2015年第6期36卷 23-26页

作者：苑玮琦钟晓雯沈阳工业大学视觉检测技术研究所沈阳110870

为解决现有非接触式掌纹采集装置光源面积过大,实用性差的缺点,本文提出一种改进光源模型,设计摄像头与蓝光LED按3×3阵列排列,以减少光源数量及所占面积,并通过在光源上方加装导光组件,扩大光源照射范围并提高照度均匀性,从而捕捉到满... 详细信息

为解决现有非接触式掌纹采集装置光源面积过大,实用性差的缺点,本文提出一种改进光源模型,设计摄像头与蓝光LED按3×3阵列排列,以减少光源数量及所占面积,并通过在光源上方加装导光组件,扩大光源照射范围并提高照度均匀性,从而捕捉到满足识别要求的完整全手图像。利用Lighttools软件仿真可知,导光组件对照度均匀性均有较大改善。

关键词：光源模型 LED 导光组件 Lighttools仿真

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基于均匀照明的LED光学系统设计

基于均匀照明的LED光学系统设计

作者：许耀云燕山大学

学位级别：硕士

LED作为一种节能环保的绿色光源，有着其他传统照明光源无法替代的众多优点，其应用前景十分广阔，本文主要运用了划分网格的方法，设计了一种均匀照明的LED光学系统，并通过光学仿真模拟验证了此光学系统的优越性。本文的主要工作如下... 详细信息

LED作为一种节能环保的绿色光源，有着其他传统照明光源无法替代的众多优点，其应用前景十分广阔，本文主要运用了划分网格的方法，设计了一种均匀照明的LED光学系统，并通过光学仿真模拟验证了此光学系统的优越性。本文的主要工作如下：首先，介绍了LED光源的研究背景、LED照明的现实意义和应用前景，阐述了研究LED照明的发展历史和研究现状，并且引出了目前LED在照明领域存在的主要问题，同时提出了主要解决方案。其次，根据几何光学的基础理论，推导出了反射定律的矢量形式，对照明设计中用到的辐射度学和光度学做了详细的介绍，重点叙述了非成像光学理论。再次，根据研究设计了一种均匀照明的LED光学系统。基于辐射度学和光度学的基本理论，根据单颗LED的参数，计算出了单颗LED的照度，由此建立了单颗LED模型。以此模型为基础推导出LED阵列的照度，并且根据各阵列的特点，构造出LED光源成球面环形阵列，并运用机械设计软件建立起简单的LED阵列结构图。针对反射器的设计，主要完善了网格划分中的边界条件，运用非成像光学理论设计了自由曲面反射器，并建立了该发射器实体模型。最后，运用光学设计软件完成了照明系统的仿真模拟，重点分析了仿真结果，通过传统反射器和自由曲面反射器仿真后的效果比较，得出的结论是：运用划分网格的方法设计自由曲面反射器在照度、均匀度等方面都符合照明要求。验证了自由曲面反射器的可行性，为LED的照明设计的研究提供了参考依据。

关键词： LED照明系统均匀照明非成像光学理论光源模型反射器

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紧凑型LED配光设计中光源模拟可靠性研究

紧凑型LED配光设计中光源模拟可靠性研究

作者：董丽中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所)

学位级别：硕士

LED光源作为第四代固体冷光源，与传统光源相比具有几大优势：亮度和色彩的动态控制比较容易;外形尺寸相对小，寿命长，光束中不含有紫外线与红外线，节能，有很强的方向性等。近年来，随着半导体固态照明技术迅速发展和各国对绿色环保... 详细信息

LED光源作为第四代固体冷光源，与传统光源相比具有几大优势：亮度和色彩的动态控制比较容易;外形尺寸相对小，寿命长，光束中不含有紫外线与红外线，节能，有很强的方向性等。近年来，随着半导体固态照明技术迅速发展和各国对绿色环保照明的大力推广，LED光源在照明领域占据的地位愈来愈突出。LED光源（即LED芯片）作为系统的组成部分，其光源建模的准确性直接影响目标面的光场及能量分布，同时它也是整个光学系统的设计、辅助优化的基础，因而光源准确建模是LED灯具技术研究的重点之一。本文针对现有LED光源建模适用条件及可靠性不确定性的问题，对紧凑型LED配光元件设计中光源模型可靠性进行了研究。本文采用非成像光学理论，以ray文件光源模型作为对比标准。针对目标面照明目的的不同，分别对指向型系统和匀光系统进行了分析。在指向型系统中以全反射式透镜为例，通过优化建模不同比例透镜光源模型及替换分析的方法，对点光源、表面光源、ray文件光源建模三种建模方式分别在大(±15°)、中(±10°)、小(±5°)三种指向型系统中的差异及可靠性进行了进一步的研究。最终得出，指向型系统：光束角为±15°，模型比大于36:2时，表面光源建模可代替ray文件光源建模;光束角±10°，透镜光源直径比为44:2时，表面光源建模可代替ray文件光源建模;光束角为±5°，透镜光源直径比为82:2时，表面光源建模可代替ray文件光源建模。但是在±2%误差范围内，点光源无论何种透镜光源直径比，任何光束角下均不能代替ray文件光源。在匀光系统中，采用透射式透镜作为二次配光元件，光束角为57.8°，研究方法与指向型系统一致。最终得出，匀光系统：光束角为57.8°，透镜光源直径比为15时，点光源模拟、表面光源模拟与ray文件光源模拟的差异在2%之内，可代替ray文件光源模拟。这一结果为系统设计提供了依据，同时解决了采用ray文件光源建模进行辅助优化设计耗时较长的问题，为相关研究提供了参照依据。本文第一章首先介绍了LED照明的发展历程和目前市场状况，同时对LED的基础知识（发光原理、配光特性）进行了简要介绍。第二章介绍了非成像光学的发展历程和基本内容，叙述了LED照明系统组成及简要介绍设计所学软件。第三章介绍点光源、表面光源、ray文件光源的获取方式及差异，并给出本论文的基本设计思路。第四章针对紧凑结构中以指向型为目标的系统，研究点光源、表面光源、ray文件光源的可靠性。第五章针对紧凑结构中以匀光为目标的系统中，研究点光源、表面光源、ray文件光源的可靠性。第六章对本课题的研究工作进行总结，给出了作者对未来发展的一些看法。

关键词：非成像光学 LED 光源模型光学仿真点光源表面光源 ray文件光源

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室内照明通信系统的数学模型及其仿真

室内照明通信系统的数学模型及其仿真

作者：陈然南京邮电大学

学位级别：硕士

室内照明通信系统也称为室内可见光通信系统，是近年来发展起来的基于白光LED的室内无线通信技术，该技术安全节能，无电磁干扰，不需要竞争电磁频谱，在一些特定的场合具有很强的实用性本文对室内照明通信系统的光源布局信道模型系统... 详细信息

室内照明通信系统也称为室内可见光通信系统，是近年来发展起来的基于白光LED的室内无线通信技术，该技术安全节能，无电磁干扰，不需要竞争电磁频谱，在一些特定的场合具有很强的实用性本文对室内照明通信系统的光源布局信道模型系统性能等做了相关的分析研究，具体来说主要有以下的工作内容：首先，本文分析了传统的室内LED光源布局模型，提出一种对模型进行优化的标准，通过分析影响接收机平面照度分布的各种因素来对这种模型进行优化设计，利用这种方法满足室内照明需求的同时，在原模型的基础上节约了19%的LED 其次，在分析传统光源模型的基础上，根据室内环境的特点及LED阵列的发光特性，本文提出一种新的LED布局方案，在该方案中LED阵列增加为9个通过数值分析和仿真模拟证明该方案可以满足室内照明需求并且可以节约22%的LED 再次，在本文设计的9个LED阵列模型的基础上，我们研究了该系统的通信性能先分析直射视距链路的链路特性，然后重点分析了非直射视距链路的链路特性在分析非直射视距链路的时候分别讨论了光信号在室内发生一次反射和二次反射的情况，仿真分析了信道的脉冲响应特点本文用一个矩阵表示了光信号在室内传播时的直射情况，并用另外三个矩阵表示了反射链路中的三个部分，实现了信道环境的重复利用，提高了系统分析时的计算效率最后，本文分析了室内照明通信系统中多径效应产生的原因及对系统性能的影响，并通过仿真研究了本文所提出系统的信噪比及误码率的情况

关键词：室内照明通信光源模型信道模型矩阵多径效应

LED白光在二次配光设计中的颜色均匀性研究

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LED白光在二次配光设计中的颜色均匀性研究

作者：张华健复旦大学

学位级别：硕士

目前国内外LED白光的主流制作方式是混合LED芯片的蓝光及其激发荧光粉所得的黄绿光而成的白光。这种光源在经过光学器件的处理后,往往会出现蓝心黄斑、黄白条纹等现象。这与传统光源有很大的区别,所以利用LED光源制作灯具的时候需要特... 详细信息

目前国内外LED白光的主流制作方式是混合LED芯片的蓝光及其激发荧光粉所得的黄绿光而成的白光。这种光源在经过光学器件的处理后,往往会出现蓝心黄斑、黄白条纹等现象。这与传统光源有很大的区别,所以利用LED光源制作灯具的时候需要特别注意颜色均匀性问题。大多数情况下,利用光学软件可以设计灯具的各种不同的光学结构,也可以避免一些光学问题的出现。而目前业内利用光学软件模拟LED灯具的颜色均匀性问题尚存在一定技术难度。其关键之处在于LED光源模型的建立。在同一种光学器件下,不同的光源可以引起不同的光影效果。LED白光实际上不能作为一个整体处理,根据情况可以将其细分为蓝光和黄光两种不同的发光体。实践中光源模型的设计离不开大量实验测试数据的支持。本文通过参考大量文献根据前人的成果,将在理论上建立LED白光的二元模型,并在Lighttools软件里面建立此模型,通过严谨的测试收集各种数据以验证此模型。并进一步通过灯具光学结构设计验证了此模型的实用性。本文的积极意义在于研究LED白光光源的色度分布,和它在二次配光设计中产生的各种现象有助于我们选择合适的灯具结构,避免产生不理想的光分布。

关键词： LED 光源模型光学设计

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机器视觉照明技术与装置实验研究

机器视觉照明技术与装置实验研究

作者：杨锐中原工学院

学位级别：硕士

在机器视觉系统中,算法与采集图像的质量决定了系统对图片的处理速度和处理质量。图片质量很大程度上是由目标周围的照明环境和目标物体表面材质、物体摆放位置所决定的。良好的光照环境能够有效突出物体的识别目标,从而得到计算机能够... 详细信息

在机器视觉系统中,算法与采集图像的质量决定了系统对图片的处理速度和处理质量。图片质量很大程度上是由目标周围的照明环境和目标物体表面材质、物体摆放位置所决定的。良好的光照环境能够有效突出物体的识别目标,从而得到计算机能够分析处理的高质量图片,因此照明系统设计的好坏直接关系到相机是否能采集到高质量的图像,良好的光源及配套的照明方案是机器视觉系统能高效运行的保证。本文以机器视觉照明系统为对象,首先,对照明系统主要技术进行了研究。研究内容包括光源的参数与选择,光源的位置布局,LED光源形状的选用,光源强度、均匀性、光谱特性对图像的影响,光学辅助器件的运用。其次,建立了光源照射模型。通过对LED灯珠、LED光源整体的光通量、被测面照度的计算,确定了被测目标的图像分析、设计需求和照明原则,同时通过Tracepro软件模拟设计,对相同光源照明的光强叠加及其均匀性进行了分析,得出光源合理布局能够增加光强及其照明均匀性的结论,对机器视觉照明系统设计研究提供了参考。再次,对机器视觉在线检测系统照明实验装置总体方案进行了设计,选择合适的图像硬件结构,进行软件设计,实现实验系统的各项功能,保证系统的良好运行。最后,对光源布局方式及光源特性对图像的影响进行了大量试验,经实验验证,本文设计的测试系统可实现准确、连续、实时的采集图像,能够提供全方位、多角度的光源布局,能够对生产线检测环境进行模拟。

关键词：机器视觉照明测试系统照明技术光源模型图像质量