多基色LED的照明通信光源显色性研究

摘要：

可见光无线通信(visible light communication,VLC)是将LED照明技术和光通信技术相结合的一种新兴技术.针对目前L ED照明通信光源显色性差、光效低且色温不可调等问题,依据多基色L ED白光通信原理进行了相关研究,以Yoshi等提出的高斯分布形式作为基色LED的光谱模型,利用国际照明委员会(CIE)推荐的一般显色指数(Ra)和美国国家标准与技术研究所(National Institute of Standards and Technolo-gy,NIST)推荐的一般色质指数(Qa)评价光源的显色性.采用遗传算法,在2700~6500 K色温范围内优化出单个色温以及色温可调光源满足显色性最优的光谱组合,并基于Ra和Qa大于80的原则优化出色温可调光源光视效能(luminous efficacy of radiation,LER)最优化的光谱组合.最后根据实验结果分析了光源的显色性、光视效能和色温可调性三者之间的关系.结果表明:三基色色温可调白光L ED满足显色性最优的峰值波长组合为613 nm/541 nm/464 nm,此时Ra和Qa的最小值分别为81.2和81,可以满足一般条件下的照明通信需求;四基色色温可调白光L ED满足显色性最优的峰值波长组合为620 nm/562 nm/505 nm/449 nm,此时Ra和Qa的最小值分别为96.7和92.2.在特殊照明场所或要求较高的通信速率时,应采用四基色白光L ED作为照明通信光源.仿真得到了三基色和四基色白光L ED的最佳光谱组合,为宽通道可见光通信光源的设计提供了参考依据.

关键词：显色性、显色指数、色质指数、光视效能、可见光通信

所属期刊栏目：37

分类号：O432.3(光学)

资助基金：国家重点基础研究发展计划973计划项目2013CB329202

在线出版日期：2017-12-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：3693-3697