Luận văn Thạc sĩ Vật liệu và linh kiện nano: Nghiên cứu chế tạo hệ thấu kính Fresnel có cấu trúc micro-nano cho phát triển nguồn sáng led độ đồng đều chiếu sáng cao

Linh kiện quang hình tự do (freeform optics device) và phương pháp quang học không tạo ảnh (non imaging optics) là phương pháp được sử dụng chủ yếu để thiết kế thành phần quang học thứ cấp cho đèn LED do các đặc trưng phân bố của loại đèn này. Luận văn này giải quyết một khía cạnh cụ thể là thiết kế chế tạo hệ thống quang học nhằm tái phân bố lại bức xạ của LED. Tạo mật độ chiếu sáng đồng đều trên bề mặt chiếu sáng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn Thạc sĩ Vật liệu và linh kiện nano: Nghiên cứu chế tạo hệ thấu kính Fresnel có cấu trúc micro-nano cho phát triển nguồn sáng led độ đồng đều chiếu sáng cao ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ VŨ HOÀNG NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO HỆ THẤU KÍNH FRESNEL CÓ CẤU TRÚC MICRO-NANO CHO PHÁT TRIỂN NGUỒN SÁNG LED ĐỘ ĐỒNG ĐỀU CHIẾU SÁNG CAO LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LIỆU VÀ LINH KIỆN NANO HÀ NỘI - 2019 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ VŨ HOÀNG NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO HỆ THẤU KÍNH FRESNEL CÓ CẤU TRÚC MICRO-NANO CHO PHÁT TRIỂN NGUỒN SÁNG LED ĐỘ ĐỒNG ĐỀU CHIẾU SÁNG CAO Chuyên ngành: Vật liệu và Linh kiện nano Mã số: Chuyên ngành đào tạo thí điểm LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LIỆU VÀ LINH KIỆN NANO NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. TRẦN QUỐC TIẾN HÀ NỘI - 2019 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn này là công trình nghiên cứu của tôi dưới sự hướng dẫn của TS. Trần Quốc Tiến và sự hỗ trợ của nhóm nghiên cứu. Các kết quả đưa ra trong luận văn này là do tôi thực hiện. Các thông tin, tài liệu tham khảo từ các nguồn sách, tạp chí, bài báo sử dụng trong luận văn đều được liệt kê trong danh mục các tài liệu tham khảo. Tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm trước Nhà trường về lời cam đoan này. Học viên thực hiện Vũ Hoàng LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành khóa luận này, tôi đã nhận được sự quan tâm, hỗ trợ và giúp đỡ từ nhiều cá nhân và đơn vị. Đầu tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến TS. Trần Quốc Tiến, người đã trực tiếp hướng dẫn, đóng góp ý kiến và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành khóa luận này. Tôi cũng muốn gửi lời cảm ơn đến TS. Tống Quang Công, KTV. Phạm Văn Trường cùng các anh chị tại phòng Laser bán dẫn- Viện Khoa học Vật liệu đã luôn động viên giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi thực hiện khóa luận này Tôi xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc đến những thầy cô giáo đã giảng dạy tôi trong hơn một năm qua, những người đã truyền đạt kiến thức cần thiết cho tôi trong thời gian tôi học tập tại trường Đại Học Công Nghệ- ĐH Quốc Gia Hà Nội. Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè và những người thân đã hỗ trợ và giúp đỡ trong suốt quá trình học tập cũng như trong thời gian thực hiện khóa luận này. Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 10 tháng 4 năm 2019 Học viên Vũ Hoàng NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO HỆ THẤU KÍNH FRESNEL CÓ CẤU TRÚC MICRO-NANO CHO PHÁT TRIỂN NGUỒN SÁNG LED ĐỘ ĐỒNG ĐỀU CHIẾU SÁNG CAO Vũ Hoàng Khóa 24, ngành Vật liệu công nghệ nano Tóm tắt luận văn tốt nghiệp LED trong những năm gần đây đã được sử dụng rất rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Với những lợi ích vượt trội về tiết kiệm năng lượng, tuổi thọ cao, an toàn với người sử dụng, LED dần thay thế các loại đèn truyền thống khác. Tuy nhiên, LED có nhược điểm là có phân bố lambertian không đồng đều nên muốn sử dụng LED trong các yêu cầu khác nhau đòi hỏi cần phải phân bố lại chùm tia phát xạ. Linh kiện quang hình tự do (freeform optics device) và phương pháp quang học không tạo ảnh (non imaging optics) là phương pháp được sử dụng chủ yếu để thiết kế thành phần quang học thứ cấp cho đèn LED do các đặc trưng phân bố của loại đèn này. Luận án này giải quyết một khía cạnh cụ thể là thiết kế chế tạo hệ thống quang học nhằm tái phân bố lại bức xạ của LED. Tạo mật độ chiếu sáng đồng đều trên bề mặt chiếu sáng. Từ khóa: phân bố chiếu sáng LED, quang học không tạo ảnh, thấu kính LED MỤC LỤC MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN ...................................................................................... 3 1.1. Nguyên lý hoạt động của LED ........................................................................ 3 1.1.1. Các vùng năng lượng ................................................................................ 3 1.1.2. Chuyển tiếp p-n ........................................................................................ 4 1.1.3. Cấu trúc của LED ..................................................................................... 5 1.2. Các đặc trưng cơ bản của LED ........................................................................ 7 1.2.1. Đặc trưng quang điện ................................................................................ 7 1.2.2. Đặc trưng phổ của LED ............................................................................ 8 1.2.3. Phân bố quang theo góc của LED ............................................................. 9 1.2.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ lên các đặc tính của LED .................................. 10 1.3. Các linh kiện quang học ................................................................................ 12 1.3.1. Thấu kính quang học .............................................................................. 12 1.3.2. Quang học không tạo ảnh và linh kiện quang hình tự do ......................... 14 1.3.3. Thấu kính Fresnel ................................................................................... 15 1.4. LED chiếu sáng nông nghiệp ............................................................. ...