利用蒙特卡罗光线追迹方法实现蓝光LED的精确光学建模

随着大功率白光LED技术的发展，能够提供精确的蓝光LED芯片光学模型，对于白光LED封装和应用的光学设计都是至关重要的。微光机电系统研究部的刘胜教授带领的研究小组，在蓝光LED芯片的光学建模上做了大量工作。通过总结分析以前研究人员的工作，研究小组对LED芯片中各层材料的光学参数进行了细致分析，建立和总结了芯片各层材料的折射率色散曲线和吸收系数范围。在此基础上，率先将芯片表面的光散射作用引入LED芯片的光学模型中，利用BSDF函数对表面光散射的性质进行了细致分析。所建立的裸芯片光学模型和芯片封装后的光学模型与实验结果符合的很好，在取光效率和光强分布上的仿真准确度高于95%。论文评阅人认为“This is an interesting paper that introduces a robust optical modeling method for blue LED sources.”“As far as I know, and in particular for bare LEDs, this LED model is more precise than the current methods.” 该研究得到了国家自然科学基金重点项目、863计划重大项目的支持，论文发表在Optics Express, Vol. 18, Iss. 9, pp. 9398-9412.