Comment concevoir un système optique LED pour simuler la lumière naturelle du soleil?

Conception d'un système optique LED pour simuler la lumière naturelle du soleil

1. Principe de fonctionnement du système optique

Le système réalise une simulation précise de la lumière du soleil, correspondant au spectre standard, uniformité spatiale, et une collimation élevée - grâce à l'intégration coordonnée d'un réseau de LED, lentilles collimatrices, un miroir à condensateur, un intégrateur optique, et un réflecteur collimateur.

2. Source de lumière & Architecture spectrale

Les lentilles collimatrices à faisceau étroit réduisent l'émission lambertienne native des puces LED à un demi-angle de divergence inférieur à 2°.. Le système s'adapte précisément au spectre solaire standard AM1.5 en synthétisant huit sous-bandes critiques sur la plage de longueurs d'onde de 300 à 1 100 nm..

3. Concentration de lumière & Homogénéisation

Un miroir à condensateur parabolique collecte et concentre efficacement la lumière pour minimiser la perte d'énergie. En aval, un intégrateur optique crée plusieurs superpositions de sources virtuelles grâce à des réflexions internes, convertir des profils de faisceau non uniformes en un champ lumineux hautement homogène.

4. Sortie collimatée & Spécifications de performances

Un réflecteur collimateur de haute précision fournit l'image finale sur une grande surface, faisceau parallèle. Le système Heyi couvre une plage étendue de 300 à 1 200 nm, atteindre une non-uniformité spatiale de juste 1.8% sur un 45 cm × 45 zone cible en cm avec instabilité temporelle $\le 0.5\%$ sur 20 minutes.