Montaje de un espectrómetro con esfera integradora para la caracterización fotométric de LEDS

Abstract

En el Laboratorio de Fotometría de la Facultad de Ciencias de la Universidad Nacional de Ingeniería se ensambló un equipo para obtener el espectro radiométrico de pequeñas fuentes de iluminación LED comunes y de alta potencia. Este sistema de medición está formado por un espectrómetro USB650 y una esfera integradora de 75 mm de diámetro, ambos conectados mediante una fibra óptica. El software utilizado para la adquisición de datos fue el software OceanView 1.6.3 que es ofrecido por el fabricante del espectrómetro. El presente trabajo se realizó en tres partes: el montaje del sistema de medición, la caracterización del sistema de medición y por último la evaluación fotométrica de LEDs. La primera parte del trabajo, el montaje del sistema de medición consistió en separar la esfera integradora del medidor de flujo luminoso PCE-LED1, para luego diseñar y fabricar un adaptador y un soporte que conectara la fibra óptica QP-400-2-VIS-NIR a la esfera integradora, de tal manera que esta conexión se mantuviera fija y estable. Además, se implementó un procedimiento para la adquisición de datos y una hoja de cálculo para el procesamiento de datos y entrega de resultados. La segunda parte del trabajo, la caracterización del sistema de medición consistió en realizar una verificación y calibración de la escala de longitud de onda del espectrómetro utilizando lámparas de emisión de líneas espectrales (mercurio, sodio y cadmio). También se calibró la escala de intensidad utilizando una lámpara incandescente con un espectro radiométrico conocido (lámpara patrón con un certificado de calibración). En la tercera y última parte del trabajo se evaluaron LEDs utilizando el sistema de medición montado y caracterizado. Los resultados obtenidos con este sistema se compararon con los resultados obtenidos con un equipo de referencia de la marca LabSphere, el cual consta de un espectrómetro, con una precisión en su escala de longitud de onda de ± 0.3 nm, y una esfera integradora de 1 metro de diámetro. Por último, se realizó el cálculo de la incertidumbre en cada uno los resultados obtenidos, para un nivel de confianza aproximado del 95% (factor de cobertura k=2). Parte del trabajo consistió en implementar una hoja de cálculo que procese los datos obtenidos con el software OceanView 1.6.3 y emita un informe de los resultados obtenidos.