www.spargalkes.lt

Puslaidininkiniai šviesos signalai

Informacijai perduoti jau seniai naudojamos įvairiaspalvės šviesos. Lauko sąlygomis ir erdviuose interjeruose reikalingi skaistieji šviesos signalai, kurie gerai matomi iš didelio atstumo tiek esant natūraliam, tiek dirbtiniam apšvietimui. Skaisčiųjų šviesos signalų technologijoje ilgus metus vyravo kaitinamosios lempos, kurių spinduliuotė praleidžiama pro reikiamos spalvos filtrus. Turint omenyje, kad kaitinamosiose lempose tik 5-7% suvartotos energijos virsta regimąja šviesa, o šviesos filtravimas iš esmės yra energiją švaistantis procesas (t.y. susiaurinamas platus spektras, paverčiant nepageidaujamų bangos ilgių šviesą į šilumą), tokių signalų našumas labai menkas. Antai filtruotų kaitinamųjų lempų šviesinis našumas tesiekia 3 lm/W ir 10 lm/W atitinkamai raudonojoje ir geltonojoje srityse, ir dar mažesnis yra žaliojoje ir mėlynojoje. Kitas kaitinamųjų lempų trūkumas - tai jų nepatikimumas. Paprastai jų siūlelis perdega po 1000-2000 val. eksploatacijos (tiesa, eksploatacijos trukmę galima kelis kartus prailginti šviesinio našumo sąskaita), be to, įprastos lempos mechaniškai yra neatsparios.

Pastaruoju dešimtmečiu atsirado naujų puslaidininkinių šviesos šaltinių, kurie ėmė sparčiai keisti kaitinamąsias lempas įvairiose sferose, pirmiausia ten, kur reikalingi skaistieji šviesos signalai. Šie šaltiniai - tai gerai žinomi injekcinės elektroliuminescencijos principu veikiantys šviesos diodai, kurie iki tol buvo taikomi tik kaip indikatorinės lemputės ir miniatiūrinės skaitmeninės matricos. Pirmųjų didelio skaisčio šviesos diodų (puslaidininkinių lempų - PL) pagrindas buvo AlGaAs puslaidininkinis lydinys, jie spinduliavo vien ilgabangę raudoną šviesą. Tačiau sukūrus naujas puslaidininkinių medžiagų sistemas AlGaInP ir AlInGaN, panaudojus nanometrinių matmenų puslaidininkinius darinius ir patobulinus lustų optinę konstrukciją, atsirado nauja karta šviesos diodų, spinduliuojančių visuose regimo spektro ruožuose. PL - tai spalvoti šviesos šaltiniai (spinduliuoja siauru 15-40 nm spektro ruožu), pasižymintys ilga eksploatacijos trukme (100 000 val. ir ilgiau) ir mechaniniu atsparumu. Šiuo metu raudonų ir oranžinių AlGaInP PL spindulinis našumas laboratorijos sąlygomis jau siekia 55%, o žalių ir mėlynų AlInGaN PL - 20-30%. Tokių lempų raudonosios ir oranžinės srities šviesinis našumas didesnis negu 100 lm/W, žaliosios - 60 lm/W ir mėlynosios - 15 lm/W. Komercinių prietaisų raudonosios srities vieno lusto spindulinė galia jau siekia 350 mW, 120 mW - mėlynosios. Šie šviesos šaltiniai masiškai taikomi spalvotuose vaizduokliuose, pranašaujama, kad jie revoliucingai skverbsis į apšvietimo sritį. Daugiausia PL taikomos signalizacijai - eismo šviesoms, automobilių šviesoms bei kitokiems saugos, perspėjamiesiems ir avariniams signalams. Vienintelis PL trūkumas - didesnė prietaiso kaina. Tačiau plečiantis PL gamybai, šio neigiamo veiksnio reikšmė mažėja - iki šiol PL kainos dalis, tenkanti šviesinio srauto vienetui, kas dešimtmetį krito 10 kartų, ir ši tendencija išlieka.

Failai:

Failas	Failo dydis	Parsisiųsta
Šviesos šaltiniai	43 Kb	1