LED植物灯高均匀性照明鳞甲透镜设计
针对现有植物灯照度均匀性不高和效率低下的问题，本团队设计了一种LED鳞甲透镜植物灯。首先研究了红光和蓝光LED的配比和排列方法，采用9点法进行光谱测量，研究了光谱分布的均匀性；然后根据光学原理和非成像光学原理设计了一款鳞甲透镜，利用鳞甲透镜的鳞甲弧度将LED发出的光线均匀化，增加光线的耦合程度，进而提高出光面的光学效率和均匀性；最后将14颗1 W三星3535蓝光LED灯珠(型号为LH351H 450 nm L4A4B)和70颗1.6 W三星3535红光LED灯珠(型号为LH351H 660 nm V2 E7W410)作为植物灯光源，在尺寸为380 mm×220 mm的植物灯中均分为7行，每行12颗LED，通过TracePro软件进行仿真实验。仿真结果表明，当红光与蓝光光子数比8∶1时，红光LED和蓝光LED均匀排列方式的光谱均匀性优于蓝光LED均分两列排列方式的光谱均匀性。最后制作LED植物灯，整灯测试结果表明，当鳞甲透镜长为22 mm，宽度为16 mm，最大高度为6.68 mm，内表面的底面直径为6.26 mm，内表面高为2.98 mm，鳞甲凸起高度为0.1 mm，鳞甲宽度为0.35 mm，两个LED中心列间距为25 mm时，植物灯的光束角为90°，接收面距植物灯出光面0.5 m，在500 mm×500 mm的照明区域上可以得到光量子通量密度(PPFD)均匀性为93.12%、光学效率为90%的植物照明面光源。
光学器件、LED植物灯、鳞甲透镜、光谱均匀性、光量子通量密度均匀性、光学效率、optical devices、LED plant lamp、scale lens、spectral uniformity、photosynthetic photon flux density uniformity、optical efficiency
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O439;TM923.34;TN202
2022-10-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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