Mathematische Modellierung des Strahlungsspektrums einer LED

In den meisten Anwendungsbereichen ist die LED auf dem Weg, klassische Temperaturstrahler als Lichtquelle abzulösen. In einigen Fällen muss dabei berücksichtigt werden, dass das Strahlungsspektrum einer LED nicht konstant ist. Es verändert sich in seiner Intensität, Halbwertsbreite und Peakwellenlänge. Dies geschieht insbesondere in Abhängigkeit von der Temperatur und der elektrischen Stromdichte im Halbleiter. Im Rahmen der wissenschaftlichen Arbeit am Institut wurde der Ansatz der Strahlungsmodellierung durch Verteilungsfunktionen aus der Statistik verfolgt. In erster Linie bietet die Weibull-Verteilung mit ihren wenigen Parametern hohes Potential der analytischen Beschreibung des LED-Spektrums für beliebige Stromdichten und Halbleitertemperaturen. Auch weiße LEDs mit der charakteristischen doppelwelle könne durch Mischverteilungen modelliert werden. Die tatsächliche Verwendbarkeit von Weibull- und anderen statistischen Verteilungen wird dazu untersucht und der notwendige empirische Aufwand ermittelt. Das gewonnenen Wissen wurde zur Steuerung eines LED-Lichtspektrum-Modulators verwendet. Weitere Anwendungen der Erkenntnisse liegen in der Lichtsimulation und Lichtmesstechnik.