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基于delta-P1近似模型的空间分辨漫反射—阶散射参量灵敏度研究

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物理学报 2013年第3期62卷 129-135页

作者：田会娟牛萍娟天津工业大学电气工程与自动化学院天津市电工电能新技术重点实验室天津300387 大功率半导体照明应用系统教育部工程研究中心天津300387

以delta-P1近似光学模型为基础,推导了双点源近似下空间分辨漫反射一阶散射参量μ′s灵敏度的解析式,并进行了数值分析和比较.研究表明,与混合漫射近似模型和漫射近似模型相比,delta-P1近似模型能更好地描述强散射较强吸收情况下近光源... 详细信息

以delta-P1近似光学模型为基础,推导了双点源近似下空间分辨漫反射一阶散射参量μ′s灵敏度的解析式,并进行了数值分析和比较.研究表明,与混合漫射近似模型和漫射近似模型相比,delta-P1近似模型能更好地描述强散射较强吸收情况下近光源区域生物组织漫反射光子的分布,且在有效反照率a′>0.83时,获得最佳优化距离ρopt,ρopt随μ′s的增大而减小,且在距光源约2.7—4个输运平均自由程处μ′s的变化对测量吸收的影响最小.这项研究对于优化传感器几何结构以及生物组织光学参量的测量具有重要意义.

关键词：组织光学漫反射 delta—P1近似灵敏度

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手势控制的LED变形灯设计

现代电子技术 2020年第2期43卷 24-28页

作者：王宁王巍牛萍娟天津工业大学大功率半导体照明应用系统教育部工程研究中心

针对LED灯具互动性差,造型单一的现状,设计一种基于手势控制的LED吊灯。该设计以STM32为控制核心,包括无线WiFi模块、手势识别模块、灯光控制模块和电机驱动模块。所设计的LED吊灯具有手势控制和手机APP控制两种控制模式,具备亮度调节... 详细信息

针对LED灯具互动性差,造型单一的现状,设计一种基于手势控制的LED吊灯。该设计以STM32为控制核心,包括无线WiFi模块、手势识别模块、灯光控制模块和电机驱动模块。所设计的LED吊灯具有手势控制和手机APP控制两种控制模式,具备亮度调节、色温调节、颜色变换等功能。灯罩的展开与闭合,改变灯具的照明角度,实现变形的效果。该设计通过WiFi技术接入家庭局域网,实现灯具的网络化、智能化。

关键词： LED照明手势控制变形灯具程序设计嵌入式系统智能照明

一种用于升压型DC-DC变换器的新型软启动电路

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固体电子学研究与进展 2018年第5期38卷 367-371,387页

作者：付贤松张明哲天津工业大学电子与信息工程学院大功率半导体照明应用系统教育部工程研究中心天津300387

提出了一种应用于升压型DC-DC变换器的新型软启动电路。该电路通过将功率PMOS作为恒流源的方式对输出电容进行预充电,利用双反馈环路对充电电流进行精确输出,同时还增加控制模块对软启动过程进行控制。该电路采用Magnachip 0.18μm CMO... 详细信息

提出了一种应用于升压型DC-DC变换器的新型软启动电路。该电路通过将功率PMOS作为恒流源的方式对输出电容进行预充电,利用双反馈环路对充电电流进行精确输出,同时还增加控制模块对软启动过程进行控制。该电路采用Magnachip 0.18μm CMOS工艺进行设计,已经成功集成到一款升压型DC-DC变换器内。测试结果显示,在输入电压3.6V、输出电容等于10μF、输出负载电流1.5A的工作情况下,未出现浪涌电流,输出电压平稳上升、无过冲现象,启动时间控制在200μs左右。

关键词： DC-DC变换器软启动浪涌电流电压过冲

红/绿/蓝/暖白4色LED白光温度光谱优化方法

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光学学报 2023年第9期43卷 261-268页

作者：田会娟张新华张晋天津工业大学电子与信息工程学院天津市光电检测技术与系统重点实验室天津300387 大功率半导体照明应用系统教育部工程研究中心天津300387

研究了一个基于高斯模型和双高斯模型的温度变化光谱模型,并基于脉冲宽度调制(PWM)调光的红/绿/蓝/暖白(R/G/B/WW)4色LED混合白光进行了实验验证。结果表明,在20~90℃温度范围内,当相关色温为3000、5000、6500 K时,光源参数(照度、显色... 详细信息

研究了一个基于高斯模型和双高斯模型的温度变化光谱模型,并基于脉冲宽度调制(PWM)调光的红/绿/蓝/暖白(R/G/B/WW)4色LED混合白光进行了实验验证。结果表明,在20~90℃温度范围内,当相关色温为3000、5000、6500 K时,光源参数(照度、显色指数、相关色温、蓝光危害因子和节律因子)的最大相对误差为3.79%。基于该模型,采用自适应差分进化(JADE)算法获取R/G/B/WW发光二极管在不同温度下的补偿占空比,并建立光谱优化模型以消除温度对光源光谱及其光源参数的影响。结果表明,优化补偿后的光谱与初始温度光谱基本一致,光源参数最大相对误差为2.62%。

关键词：光谱学光谱优化模型发光二极管温度脉冲宽度调制自适应差分算法

应力调控BlueP/XTe_(2)(X=Mo,W)范德瓦耳斯异质结电子结构及光学性质理论研究

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物理学报 2021年第6期70卷 217-228页

作者：邢海英郑智健张子涵吴文静郭志英天津工业大学电子与信息工程学院天津300387 中国科学院高能物理研究所北京同步辐射北京100049 大功率半导体照明应用系统教育部工程研究中心天津300387

通过第一性原理计算探讨了蓝磷烯与过渡金属硫化物MoTe_(2)/WTe_(2)形成范德瓦耳斯异质结的电子结构和光学性质,以及施加双轴应力对相关性质的影响.计算结果表明,形成BlueP/XTe_(2)(X=Mo,W)异质结,二者能带排列为间接带隙type-Ⅱ并有较... 详细信息

通过第一性原理计算探讨了蓝磷烯与过渡金属硫化物MoTe_(2)/WTe_(2)形成范德瓦耳斯异质结的电子结构和光学性质,以及施加双轴应力对相关性质的影响.计算结果表明,形成BlueP/XTe_(2)(X=Mo,W)异质结,二者能带排列为间接带隙type-Ⅱ并有较强的红外光吸收,同时屏蔽特性增强.随压缩应力增加,BlueP/XTe_(2)转变为直接带隙type-Ⅱ能带排列最后转变为金属性;随拉伸应力增加,异质结转变为间接带隙type-Ⅰ能带排列.外加应力也能有效调控异质结的光吸收性质,随压缩应力增加吸收边红移,光吸收响应拓展至中红外光谱区且吸收系数增大;BlueP/MoTe_(2)较BlueP/WTe_(2)在中红外至红外光区间表现出更强的光吸收响应;静态介电常数ε1(0)大幅增加.结果表明,压缩应力对BlueP/MoTe_(2)和BlueP/WTe_(2)能带排列、光吸收特性均有显著的调控作用,其中BlueP/MoTe_(2)对调控更敏感,这些特性也使BlueP/XTe_(2)异质结在窄禁带中红外半导体材料及光电器件具有令人期待的应用价值.

关键词： BlueP/X Te2 (X = Mo W) 异质结电子结构光学性质应力

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LED灯表面对流换热系数的测算研究

发光学报 2012年第6期33卷 628-632页

作者：李劲松杨庆新牛萍娟张献张建新金亮李阳孙连根天津工业大学电工电能新技术天津市重点实验室天津300387 天津工业大学大功率半导体照明应用系统教育部工程研究中心．天津300387

提出了一种在第三类边界条件下,根据LED灯瞬态温度场的变化规律,通过对其表面温度的实际数值测定来推算LED灯表面对流换热系数的快速测定方法。基于对流热平衡理论,设计了一种可以在较高表面换热强度条件下进行测试的装置,通过实验测定... 详细信息

提出了一种在第三类边界条件下,根据LED灯瞬态温度场的变化规律,通过对其表面温度的实际数值测定来推算LED灯表面对流换热系数的快速测定方法。基于对流热平衡理论,设计了一种可以在较高表面换热强度条件下进行测试的装置,通过实验测定LED灯上下表面的温度,结合曲线拟合对实测数据进行数理分析,得到较宽范围内的表面对流换热系数。实验结果表明:该测试方法简单、实用,测试时间较短(实验准备与数据测定大约需要30 min),测试精度较高(数据拟合误差不高于0.2%),可靠性强,可以用于工程热设计等多种相关发热体表面对流换热系数的测定。

关键词：表面温度表面对流换热系数对流热平衡曲线拟合工程热设计

SiO_2钝化提高CdSe/ZnS量子点的发光稳定性

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发光学报 2018年第2期39卷 109-114页

作者：宁平凡刘宏伟牛萍娟刘国旭李晓云韩丽丽高轶群天津工业大学电气工程与自动化学院天津300387 天津工业大学大功率半导体照明应用系统教育部工程研究中心天津300387 易美芯光(北京)科技有限公司北京100176

光诱导功能退化是胶体量子点在应用中面临的主要挑战之一,本文针对这一问题研究了使用磁控溅射沉积SiO_2薄膜形成钝化层来提高CdSe/ZnS量子点发光稳定性的方法。首先,通过三正辛基膦辅助连续离子层吸附反应方法合成了615 nm发光的红色Cd... 详细信息

光诱导功能退化是胶体量子点在应用中面临的主要挑战之一,本文针对这一问题研究了使用磁控溅射沉积SiO_2薄膜形成钝化层来提高CdSe/ZnS量子点发光稳定性的方法。首先,通过三正辛基膦辅助连续离子层吸附反应方法合成了615 nm发光的红色CdSe/ZnS量子点。然后将量子点旋涂在SiO_2/Si基片上,再通过磁控溅射方法在量子点上沉积了厚度为20 nm的SiO_2薄膜作为钝化层。使用连续波激光光源分别在空气气氛和真空条件下照射样品,研究了经过不同照射时间后钝化和未钝化量子点的稳态光致发光光谱。结果表明,随着照射时间的延长,没有SiO_2钝化的量子点的PL强度显著降低、PL峰值发生蓝移、FWHM不断增大。对比研究发现,由于SiO_2薄膜能够阻挡空气中的水和氧,减缓了量子点表面的光诱导氧化现象,因此显著提高了CdSe/ZnS量子点的稳定性。

关键词：光致发光量子点 CdSe/ZnS 发光稳定性 SiO2钝化

基于静电纺丝工艺的LED远程荧光片制备技术

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发光学报 2016年第5期37卷 567-572页

作者：牛萍娟薛卫芳宁平凡王雪飞吴英蕾朱文睿天津工业大学电子与信息工程学院天津300387 天津工业大学电气工程与自动化学院天津300387 天津工业大学大功率半导体照明应用系统教育部工程研究中心天津300387

首次提出了一种基于静电纺丝工艺以柔性PET为基底的新型LED远程荧光片的制备方法,实现了蓝色LED芯片与荧光粉层相分离的免封装器件结构。采用静电纺丝工艺制备了黄色荧光片和红色荧光片,并研究了黄色荧光片的透射率、吸收率、PL谱及红... 详细信息

首次提出了一种基于静电纺丝工艺以柔性PET为基底的新型LED远程荧光片的制备方法,实现了蓝色LED芯片与荧光粉层相分离的免封装器件结构。采用静电纺丝工艺制备了黄色荧光片和红色荧光片,并研究了黄色荧光片的透射率、吸收率、PL谱及红色荧光片对白光LED的光学性能参数的影响,包括光通量、相关色温、光效。实验结果表明,所制备黄色荧光片在可见光波段具有良好的透光性,荧光片的光谱完全由荧光粉来决定,不需要考虑复杂工艺的影响;使用红色荧光片可以在保持高光效的同时将球泡灯的相关色温由5 595 K降低为3 214 K,这在曲面发光及色温调节方面为灯具设计提供了广阔的空间。

关键词：静电纺丝 LED远程荧光片透射率 PL谱相关色温

基于复眼透镜LED蓝绿光黄疸光疗系统的研究与设计

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生物医学工程学杂志 2016年第4期33卷 698-706页

作者：牛萍娟朱文睿于莉媛吴英蕾郭高攀马楠天津工业大学电子与信息工程学院天津300387 天津工业大学电气工程与自动化学院天津300387 大功率半导体照明应用系统教育部研究中心天津300387

半导体发光二极管(LED)可应用于黄疸的治疗,其中LED蓝绿光照射患儿是全球公认最安全高效、经济便捷的方法。本研究在一种LED蓝绿光作为光源的黄疸光疗系统中利用复眼透镜阵列实现大面积均匀照明。基于AMC7150芯片构建恒流驱动模块,AT89... 详细信息

半导体发光二极管(LED)可应用于黄疸的治疗,其中LED蓝绿光照射患儿是全球公认最安全高效、经济便捷的方法。本研究在一种LED蓝绿光作为光源的黄疸光疗系统中利用复眼透镜阵列实现大面积均匀照明。基于AMC7150芯片构建恒流驱动模块,AT89C52单片机和LCD12864液晶显示屏构建人机交互模块。根据国家光疗设备安全专用要求YY0669-2008,设计并实现了光斑面积S=250mm×500mm、蓝光辐照度E蓝光≥2mW/cm2、绿光辐照度E绿光≥1.5mW/cm2、光均匀度≥90%的黄疸光疗系统。和传统光疗系统相比,这种新系统治疗效果更好,生物安全性更高,更易实现人机交互,更经济便捷。

关键词：黄疸光疗半导体发光二极管复眼透镜电路控制