中國(guó)光學(xué)光電子行業(yè)協(xié)會(huì)光電器件專(zhuān)業(yè)分會(huì)根據(jù)國(guó)內(nèi)及行業(yè)內(nèi)部的實(shí)際情況,初步制定了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)"發(fā)光二極管測(cè)試方法".本文敘述了與發(fā)光二極管測(cè)試有關(guān)的術(shù)語(yǔ)和定義,在此基礎(chǔ)上,詳細(xì)介紹了測(cè)試方法和測(cè)試裝置的要求.

　　本文涉及的測(cè)試方法適用于紫外/可見(jiàn)光/紅外發(fā)光二極管及其組件,其芯片測(cè)試可以參照進(jìn)行。

　　2 術(shù)語(yǔ)和定義

　　2.1發(fā)光二極管 LED

　　除半導(dǎo)體激光器外，當(dāng)電流激勵(lì)時(shí)能發(fā)射光學(xué)輻射的半導(dǎo)體二極管。嚴(yán)格地講，術(shù)語(yǔ)LED應(yīng)該僅應(yīng)用于發(fā)射可見(jiàn)光的二極管;發(fā)射近紅外輻射的二極管叫紅外發(fā)光二極管(IRED,Infrared Emitting Diode) ;發(fā)射峰值波長(zhǎng)在可見(jiàn)光短波限附近，由部份紫外輻射的二極管稱(chēng)為紫外發(fā)光二極管;但是習(xí)慣上把上述三種半導(dǎo)體二極管統(tǒng)稱(chēng)為發(fā)光二極管。

　　2.2光軸 Optical axis

　　最大發(fā)光(或輻射)強(qiáng)度方向中心線。

　　2.3正向電壓VF Forward voltage

　　通過(guò)發(fā)光二極管的正向電流為確定值時(shí)，在兩極間產(chǎn)生的電壓降。

　　2.4反向電流IR Reverse current

　　加在發(fā)光二極管兩端的反向電壓為確定值時(shí)，流過(guò)發(fā)光二極管的電流。

　　2.5反向電壓VR Reverse voltage

　　被測(cè)LED器件通過(guò)的反向電流為確定值時(shí)，在兩極間所產(chǎn)生的電壓降。

　　2.6總電容C Capacitance

　　在規(guī)定正向偏壓和規(guī)定頻率下，發(fā)光二極管兩端的電容。

　　2.7開(kāi)關(guān)時(shí)間 Switching time

　　涉及以下概念的最低和最高規(guī)定值是10%和90%，除非特別注明。

　　2.7.1開(kāi)啟延遲時(shí)間td(on) Turn-on delay time

　　輸入脈沖前沿最低規(guī)定值到輸出脈沖前沿最低規(guī)定值之間的時(shí)間間隔。

　　2.7.2上升時(shí)間tr Rise time

　　輸出脈沖前沿最低規(guī)定值到最高規(guī)定值之間的時(shí)間間隔。

　　2.7.3開(kāi)啟時(shí)間ton Turn-on time

　　器件所加輸入脈沖前沿的最低規(guī)定值到輸出脈沖前沿最高規(guī)定值之間的時(shí)間間隔

　　ton= td(on)+tr

　　2.7.4關(guān)閉延遲時(shí)間td(off) Turn-off delay time

　　器件所加輸入脈沖后沿的最高規(guī)定值到輸出脈沖后沿最高規(guī)定值之間的時(shí)間間隔

　　2.7.5下降時(shí)間tf Fall time

　　輸出脈沖后沿最高規(guī)定值到最低規(guī)定值之間的時(shí)間間隔(見(jiàn)圖1)。

　　圖1 開(kāi)關(guān)時(shí)間 延遲時(shí)間

?

　　2.7.6關(guān)閉時(shí)間toff Turn-off time

　　器件所加輸入脈沖后沿的最低規(guī)定值到輸出脈沖后沿最低規(guī)定值之間的時(shí)間間隔。

　　toff =td(off)+tf

　　2.8光通量Φv Luminous flux

　　通過(guò)發(fā)光二極管的正向電流為規(guī)定值時(shí)，器件光學(xué)窗口發(fā)射的光通量。

　　2.9輻射功率Φe Radiant power

　　通過(guò)發(fā)光二極管的正向電流為規(guī)定值時(shí)，器件光學(xué)窗口發(fā)射的輻射功率。

　　2.10輻射功率效率ηe Radiant power efficiency

　　器件發(fā)射的輻射功率 與器件的電功率(正向電流 乘以正向電壓 )的比值：

　　ηe =Φe/(IF?VF)

　　注：在與其它術(shù)語(yǔ)不會(huì)混淆時(shí)，可簡(jiǎn)稱(chēng)為輻射效率 (Radiant efficiency)。

　　2.11光通量效率ηv Luminous flux efficiency

　　器件發(fā)射的光通量Φv 與器件的電功率(正向電流 IF乘以正向電壓 VF)的比值：

　　ηv =Φv/(IF?VF)

　　注：在與其它術(shù)語(yǔ)不會(huì)混淆時(shí)，可簡(jiǎn)稱(chēng)為發(fā)光效率(Luminous efficiency)。

　　2.12發(fā)光(或輻射)空間分布圖及相關(guān)特性

　　2.12.1發(fā)光(或輻射)強(qiáng)度Iv Luminous(or Radiant) intensity

　　光源在單位立體角內(nèi)發(fā)射的光(或輻射)通量，可表示為Iv =dΦ/dΩ。發(fā)光(或輻射)強(qiáng)度的概念要求假定輻射源是一個(gè)點(diǎn)輻射源，或者它的尺寸和光探測(cè)器的面積與離光探測(cè)器的距離相比是足夠小，在這種情形，光探測(cè)器表面的光(或輻射)照度遵循距離平方反比定理，即E=I/d2 。這里I是輻射源的強(qiáng)度，d是輻射源中心到探測(cè)器中心的距離。把這種情況稱(chēng)為遠(yuǎn)場(chǎng)條件。然而在許多應(yīng)用中，測(cè)量LED時(shí)所用的距離相對(duì)較短，源的相對(duì)尺寸太大，或者探測(cè)器表面構(gòu)成的角度太大，這就是所謂的近場(chǎng)條件。此時(shí)，光探測(cè)器測(cè)量的光(或輻射)照度取決于正確的測(cè)量條件。

　　2.12.2平均LED強(qiáng)度 Averaged LED intensity

　　照射在離LED一定距離處的光探測(cè)器上的通量Φ與由探測(cè)器構(gòu)成的立體角Ω 的比值，立體角可將探測(cè)器的面積S除以測(cè)量距離d的平方計(jì)算得到。

　　I=Φ/Ω=Φ/(S/d2)

　　CIE推薦標(biāo)準(zhǔn)條件A和B(見(jiàn)7.2.1.2)來(lái)測(cè)量近場(chǎng)條件下的平均LED強(qiáng)度,可以分別用符號(hào)ILED A和ILED B來(lái)表示,用符號(hào)ILED Ae和ILED Av分別表示標(biāo)準(zhǔn)條件A測(cè)量的平均LED輻射強(qiáng)度和平均LED發(fā)光強(qiáng)度。

　　2.12.3發(fā)光(或輻射)強(qiáng)度空間分布圖 Luminous(or Radiant)diagram

　　反映器件的發(fā)光(或輻射)強(qiáng)度空間分布特性(見(jiàn)圖2)：

　　Iv(或Ie)=f(θ)

　　圖2 輻射圖和有關(guān)特性

?

　　注1：除非另外規(guī)定，發(fā)光(或輻射)強(qiáng)度分布應(yīng)該規(guī)定在包括機(jī)械軸Z的平面內(nèi)。

　　注2：如果發(fā)光(或輻射)強(qiáng)度分布圖形有以Z軸為旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)特性，發(fā)光(或輻射)強(qiáng)度空間分布圖　僅規(guī)定一個(gè)平面。

　　注3：如果沒(méi)有以Z軸為旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)特性，各種角度θ的發(fā)光(或輻射)強(qiáng)度分布應(yīng)有要求，X、Y、Z方向要求可有詳細(xì)規(guī)范定義。