據CIR預測，LED發光二極管市場將從2004年的32億美元，增長至2008年的56億美元。隨著LED的迅猛發展，LED檢測技術也在不斷的發展更新！光譜分析法是以測定物質發射或吸收的電磁輻射的波長和強度為基礎建立起來的一類分析方法。應用領域非常廣泛！本文結合荷蘭Avantes公司的AvaSpec-2048光纖光譜儀。簡單介紹了光譜分析法在LED領域中的廣泛應用。
一、光譜儀原理：
荷蘭Avantes公司的AvaSpec-2048光纖光譜儀，采用對稱式光路設計，焦距75mm，包括光纖接頭（標準SMA接口，也可以選擇其它類型的接口）、準直鏡、衍射光柵、聚焦鏡和Sony ILX554B型2048像素線陣CCD探測器，測量波長范圍200-1100nm，分辨率0.04nm，提供USB1.1或USB2.0接口、RS-232接口和I/O外觸發接口。
圖1 AvaSpec-2048光譜儀的光學平臺
光纖光譜儀的優點在于系統的模塊化和靈活性。荷蘭Avantes公司的微小型光纖光譜儀的測量速度非常快，使得它可以用于在線分析。而且由于它選用低成本的通用探測器，所以光譜儀的成本也大大降低，從而大大擴展了它的應用領域。
二、強大的歷史通道功能：
在功能強大的AvaSoft-FULL軟件中的History功能，使我們可以很方便的監測L、a、b以及dL、dE等參數隨時間的變化，甚至我們還可以自定義一些參量，并觀察它們隨時間的變化。同時，USB2平臺的光譜儀還附帶了模擬和數字輸出，這些模擬和數字輸出口的值可以對應于History中定義的函數，方便于在線測量控制中的應用。
三、LED測量實驗：
1、LED測量方法：
LED測量一般采用兩種方法：光度測量和輻射度測量。光度測量僅僅局限于可見光波段，與人眼的響應有關。而輻射度測量則與人眼響應無關。兩種方法都可以表述LED的輻射功率和發光強度。輻射功率是LED在所有方向發射的所有功率（輻射通量）之和，單位是流明（*流明是光功率的單位*）或瓦。而發光強度是指向觀察者方向的每單位立體角內照射到物體上的光通量，經常認為是沿著LED的軸線方向，單位是坎德拉。
利用Avantes的光纖光譜儀可以監測LED測量中的輻照度（單位為µWatt/cm2/nm）、輻射度學量（µWatt/cm2, µJoule/cm2，µWatt 或 µJoule）、光度學量（Lux 或 Lumen）、色坐標X, Y, Z, x, y, z, u, v和色溫等十多個參數。
2、LED測量系統：
因為LED發光面的外形尺寸，導致其發光很難均勻化，因此至今沒有統一的·標準來定義如何測量LED。所以仔細設計并使用LED測試設備對獲得有效測量結果至關重要。測量LED總光通量的方法就是使用積分球和Avantes公司的光譜儀。
積分球是測量光輻射的的器件。積分球的內表面是近乎的漫射體，具有非常均勻的空間反射性？。輻射光在內表面上經過多次反射后變得十分均勻，導致在球壁上任何一點的光輻射度都相同。
該系統可以用輻射定標光源AvaLight-HAL-CAL-ISP進行標定。用AvaSoft-IRRAD輻射測量軟件可以從測得的光譜分布計算出相關參數，進而可進行輻射測量。同時還可以計算、顯示和存儲被測光的強度。系統裝置圖如下：
圖2 LED測量系統
在利用功能強大AvaSoft－FULL和輻射測量軟件進行LED測量的過程中，我們可以實時的查看測量中的各種參數，并且還可以在歷史通道功能中設置您需要進行時間監控的值。軟件的測量界面如下圖所示：
圖3 LED測量界面
圖4 設置時間監測界面
圖5 時間監測時界面
3、LED測量實驗
進行完系統的搭建之后就可以進行LED的標準測量，在實驗室中進行LED的品質和性能檢測時可以按照以下步驟進行：
系統搭建。打開AvaSoft光譜儀測量軟件。
將LED安裝在AvaSphere-LED-adapter上置于積分球中。
點亮LED，點擊開始按鈕，選擇合適的積分時間和平均次數，然后關閉LED保存暗背景。
在Setup選項中選中扣除暗背景，并且正確設置該選項中的樣條和平滑參數。
點亮LED，點擊Application選項中的輻射測量選項開始測量設置，設置完成后點擊OK鍵開始測量。如圖3所示。如果您需要對某一個或幾個參數監測其隨時間的變化，也可以在測量前進行設置，如圖4、圖5。
詳細的操作流程請您參閱軟件操作手冊，里面有十分詳細的操作介紹。
四、光譜儀在LED工業中的應用：
Avantes的光纖光譜儀在LED的工業生產中已經有了比較成熟的應用，現在已經應用的領域有LED分光，以及汽車儀表照明LE D的品質檢測等等。目前LED工業中的典型應用有以下幾類：
LED分光設備 |
LED芯片在線光譜性能檢測檢測
LED產品挑選、分級
LED生產廠家出貨檢驗
LED使用商進貨檢驗
Avantes光纖光譜儀的2路模擬輸出和8路數字輸出功能結合AvaSoft-Process過程控制軟件可以方便的和其它設備連接進行控制。利用這一特性可以很方便的把光譜儀集成到在線的質量控制、品質挑選設備中。深圳大贏已經在LED分光機中成功的進行這一應用！如下圖所示
圖6 LED分光設備
并且，利用過程控制軟件。將編寫好的程序寫入硬件板卡中后還可以使光譜儀獨立工作，不必連接計算機運行。運行過程控制界面如下：
圖7 過程控制
綜上，利用Avantes光纖光譜儀可以有下面幾點優勢：
1、在線測量：
使用USB2.0技術，每秒鐘可進行上百次測量。產品自帶數字和模擬信號I/O端口，可方便的給出報警、觸發等信號，極大的方便了在線測量。
2、便于集成到系統：
提供功能強大的DLL驅動程序，使您操控儀器的動作，極大的方便了您進行二次開發。同時產品有的同步功能，讓您隨心所欲的安排設備之間的時間響應次序。
3、高可靠性：
產品所有元件均采用無應力裝配，有的可靠性，適應工業測試環境。
4、小巧便攜：
175×110×44mm，716克，真正的便攜式設備。方便您到任何場地進行測量。
使用AvaSpec-LED測量系統可以進行LED的顏色、主波長、色溫等參數的測量、以及LED品質檢測等方面的應用。此系統具有功能強大、性價比高、測量精度高、測量速度快、操作簡單等特點，而且體積小巧，帶有模擬輸入輸出功能易于和其他系統進行集成，例如集成到系統中進行在線監測。
