🐷 🥉 👎 ITMO大学实验室：LED照明，微波光电和光通信 🥊 🛁 🤸🏼

我们展示了LED照明的实验室。我们将介绍它的排列方式以及学生在其中的工作方式，并概述固定式和移动式设备。

^{顺便说一句，我们已经对我们的英语版本Habr进行了一些修改：

ITMO大学光学博物馆之旅
实验之旅：ITMO大学的光电功能材料和器件}
在审查的最后部分，我们简要介绍了另一个位置和相关设备-微波光电子学和光通信实验室。

^{照片中：实验室负责人Sergey Aleksandrovich Scheglov}

研究部分

该实验室专注于与可见光数据的高速传输，半导体发射器件的特性和特性研究，发射系统建模及其验证有关的科学项目。

本科生课程“ 激光光子学和光电学 ”和硕士课程“ LED技术和光电学 ” 的学生正在这里学习。

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实验室分为两个部分：教育和研究。首先，学生进行实验室工作。第二，正在对更复杂的设备进行研究。他们是由最活跃的学生和研究生表演的。

大型科学项目的部分工作也在这里进行。

通常，研究实验室的场所是为三到四个工作场所而设计的-配有计算机和用于测量和组装光路的支架。

至于设备，即不能携带的固定装置和移动设备-我们稍后再介绍。下图显示了助焊剂测角光度计。

^{照片中：亚麻测角光度计}

这是用于监视小型LED和路灯照明特性的空间辐射的工具。测角光度计位于可折叠设计的特殊暗室中。该房间使您能够测量光学和照明系统的特性，而不会产生不必要的“眩光”。测角

光度计包括一个测角仪，一个用于高精度测量角度的设备以及一个记录光强度读数的光电探测器。该系统的工作原理如下：

LED连接到电源，并且测量形成所谓的测光体的光强度的空间分布；
光电探测器连接到控制器，该控制器使用特殊软件将数据传输到笔记本电脑（当角度位置发生变化时，软件会记录信号）；
根据获得的数据，例如在特殊的DIALux程序中，编译光源的3D模型以进行房屋的照明工程计算。

移动实验室

实验室配有便携式仪器，员工可以使用这些仪器在“现场”进行测量：探索房间和城市空间的光线环境。

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Sergey提到的设备如下图所示。它使您可以评估各种光谱特征：色度坐标，颜色质量，透射率。为该小工具提供了特殊的移动应用程序。

^{照片：UPRtek MK350S紧凑型光谱仪图}

^{照片：UPRtek MK350S紧凑型光谱仪}

便携式光谱仪存放在特殊情况下。一次，学生们与“ Revisionorro”计划相提并论-在那儿，主持人还拿出一个箱子，盖上封条，然后再检查。拥有手提箱的另一个设备是亮度计。它有点让人想起交警使用的手动雷达。顾名思义，设备必须测量亮度（“盲/不盲”）。

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^{在照片中：LS-110亮度计}

为了进行Lensvet项目，实验室还购买了德国TechnoTeam设备。乍一看，这只是一台佳能相机，但实际上-一种评估亮度分布的系统。它已经过校准，并有自己的序列号。

设备通过亮度将照片数字化，并生成一系列数据进行处理。他们拆除了人行道和人行道，以确定驾驶员视野中是否有任何物体失明，干扰驾驶。这种方法大大加快了工作流程-使用传统的亮度计，由于其中心测量区域非常小，因此必须进行一百多次测量。

^{图中：LS-110亮度计}

另一种便携式实验室仪器是功率计。使用它，您可以评估光源的电气参数：当前电压，电流，功率因数，视在功率，电源频率和工作时间。

^{在照片中：电度表}

实验室武器库中的另一台小型^仪器是连接到计算机的热像仪。它显示了照明设备或其他半导体源的温度分布：它们被加热得很厉害，而那里-则被弱了。

“假设我们点亮一盏灯，测量其电参数。它会预热一小时，直到您可以进行测量。谢尔盖说：“在这里，我们可以看到他最热门的地方，他的临界温度是多少？”

^{图中：具有集成测量球的光谱仪图中：具有集成测量球}

^的光谱仪

还有另一个有趣的工具-带集成测量球的光谱仪。它使您可以直接在照明器或LED模块中评估LED的特性，而无需焊接半导体器件。在实验过程中也很方便。

如果进行了计算，则必须从模块中获得一个普通的光通量，但又要获得一个普通的光通量，然后借助光谱仪，您可以检查各个LED并了解出了什么问题。它们要么放置了错误的LED，要么它们无法正常工作。

培训实验室

培训实验室有一组有趣的滤光器。学生测量透射率，然后尝试通过添加两个或三个眼镜来使颜色变深。这是获得不同阴影的创造性作品。

^{在照片中：滤光器}

在下面的照片中-测角仪。学生检查灯的可见辐射通过狭窄的狭缝和三角棱镜的通道。设置好仪器后，他们将收到一条线谱并从蓝色分解为红色。

^{在照片中：测角仪，用于角度测量的}

设备所有设备简单可靠，很难折断或破坏。

在照片的进一步部分，有一个基于带有特殊白色涂层的积分球的复合物。需要该范围来评估可以放置在内部的小型灯和LED的参数。在测角仪上，此过程耗时很长，但是这是瞬时的：他们将其打开，进行测量并得到结果。

对于学生，我们介绍了设计活动的学科。在其框架内，他们必须开发所有类型的最终设备，设备或安装，这些阶段包括从开发任务的形成到其实施的所有阶段。

这些家伙很有创造力-例如，一名学生制作了光剑（如上图所示）。他发出声音，演奏“帝国进行曲”，并眨眼与其他物体接触。另一个项目是交通信号灯。通常，LED具有它们自己与特定控制元件的接线。但是学生们发现了一个有趣的LED灯带，其中每个LED都有自己的控制器，并将其连接到Arduino板。信号从一个LED传递到另一个LED，然后根据规定的逻辑将其打开。

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实验室研究信息接收，传输和处理条件下光辐射和微波信号的相互作用。三名本科生和七名研究生在这里工作，但有时还会有新人来，包括学士学位。他们都进行与研究相关的实验-有些使用激光，有些使用光电探测器，有些使用LED。

在实验室内，还正在执行机构间项目。我们与Fiztekh和Polytechnic的同事以及OKB“ Planet”和“ Connector Optics”的企业合作。这是科学发展的重要方面：我们帮助研究它们以及它们-对我们而言。

^{在照片中：左边是探针台，右边是矢量网络分析仪，}

至于实验室设备，有一些仪器可以测量工作频率高达40 GHz的激光和光电探测器的晶体参数。

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^{在照片中：矢量网络分析仪}

探针台旁边是矢量网络分析仪，它是高频信号的生成器和接收器。该仪器测量无源微波设备或光电设备的幅度-频率响应。分析仪显示在测量范围内任何频率下任意振幅信号的响应。

^{图中：光谱分析仪}

“还有一台光谱分析仪。分辨率低于皮米的独特设备。俄罗斯最精确的设备。顺便说一句，第二最准确的设备也在我们身边。一种设计用于1500-1600 nm的范围，另一种设计用于1300 nm的范围。它们被现代电信系统使用，” Olga Andreevna解释说。

实验室中还有一个阻抗计。它用于研究器件和无源元件的特性，例如电阻，电容和电感。精确到十亿分之一微微法拉和微欧。

我们有一个用于测量电流-电压特性的系统。它没有接口并连接到计算机。但是，通过将晶体放在探针台上并连接到相应的端子，我们可以消除半导体器件的静态特性，即电流对电压的依赖性。在此基础上，已经确定了工作模式以及电流和电压的最大允许值。

LED照明

实验室正在所谓的Li-Fi领域中发展-一种使用光（几乎像莫尔斯电码）传输数据的系统。将设备连接到灯泡，使其以非常高的频率闪烁，肉眼看不见。此闪烁将必要的信息编码。实现选项之一是所谓的2D码（二维条形码），可以将其视为智能手机相机。

博物馆可以成为潜在的技术应用。在每张图片上方，您可以悬挂一盏灯，该灯将同时照亮艺术品并播放2D代码。访问者打开一个特殊的应用程序就足够了，该应用程序可以识别信号并使用有关图片的其他信息重定向到资源。实施了类似的项目松下在国家美术博物馆。如。普希金。

另一种情况是导航。灯具将能够传输房间（例如购物中心）中的确切坐标，并在地图上标记位置。

在面向实践的R＆D框架内进行了类似的工作-这些是与编程和信号处理相关的复杂研究。与O2 Lighting Systems合作，ITMO大学的专家介绍了可在Li-Fi网络中工作的客户端和主机模块的原型。他们计划在Wi-Fi无法供电的区域-飞机或水下物体中使用该技术。

我们在哈布雷的其他照片之旅：

我们的活动：即将举行的工作坊，工作坊，演讲和竞赛。

ITMO大学实验室：LED照明，微波光电和光通信

研究部分

移动实验室

培训实验室

LED照明

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