基于LED光源与聚合物光纤束的能量均匀透镜耦合器设计

摘要：

研究了以大功率发光二极管(LED)作为光源的聚合物光纤束(POFB)透镜耦合器的原理和设计方法,基于能量补偿和坐标迭代法设计了一种能量均匀分布自由曲面透镜耦合器.透镜耦合器由两个折射曲面和两个反射曲面以及一个环形柱透镜面组成,折射曲面将修正的朗伯型大功率LED光束中发散角度较小的光线均匀分配在POFB端面上;反射曲面将LED光束中发散角度较大的光线作为补偿光线进行能量重新分配以提高目标面的照度均匀性,并以光纤束端面的照度均匀性和有效光利用率为优化目标对透镜耦合器结构进行优化设计.光学仿真结果表明,当采用3535规格的LED作为光源时,设计的耦合器可使直径为0.5 mm的20×20根POFB端面照度均匀性达到92％,有效光利用率达到71％.

关键词：几何光学、发光二极管、聚合物光纤束、自由曲面、光学仿真

所属期刊栏目：38

分类号：O439(光学)

资助基金：福建省科技计划高校产学合作重大项目2016H6016;华侨大学研究生科研创新能力培育项目1400401022

在线出版日期：2018-05-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：87-95