Simulation lumineszierender Optiken
Fraunhofer-Anwendungszentrum für Anorganische Leuchtstoffe, Außenstelle des Fraunhofer-Instituts für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS, Lübecker Ring 2, 59494 Soest, Deutschland;
2 Fachbereich Elektrische Energietechnik, Fachhochschule Südwestfalen, Lübecker Ring 2, 59494 Soest, Deutschland
franziska.steudel@imws.fraunhofer.de
Abstract
Die zunehmenden Leistungsdichten von Weißlicht-LEDs stellen neue Anforderungen an die verwendeten Materialien, insbesondere an die Lichtkonverter (Leuchtstoffe). Die hohe Temperatur- und Strahlungsbelastung führt zur beschleunigten Alterung der Leuchtstoffe und somit zur Verringerung der Lichtausbeute und zur Verschiebung des Farbeindrucks der LED. Lumineszierende Gläser und Glaskeramiken versprechen eine aussichtsreiche Alternative zu den häufig verwendeten Leuchtstoff-Polymer-Kompositen zu sein. Sie besitzen eine hohe mechanische und thermische Stabilität und zeigen auch bei hohen Strahlungsleistungen ein lineares Emissionsverhalten. Ray-Tracing-Simulationen liefern Aufschluss über Lichtstärkeverteilungen und Lichtausbeuten der lumineszierenden Gläser. Als Eingangsgrößen werden hierfür die optischen Konstanten (Brechungsindex, Absorptionskoeffizient) sowie die absoluten Lumineszenz-Quantenausbeuten benötigt. Die Eingangsgrößen werden zunächst experimentell ermittelt, die Simulationsergebnisse werden anschließend mit lichttechnischen Messungen verglichen.