半导体激光船舶号灯的设计与仿真

发布时间：2017-12-06 08:05

  本文关键词：半导体激光船舶号灯的设计与仿真

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【摘要】：为了提高船舶号灯在海上光污染水域的可识别性,提出了一种以半导体激光器作为发光材料的新型船舶号灯的设计方法。在介绍半导体激光器原理的基础之上,从激光的光束特点和半导体激光器的模式理论两个方面指出激光具有光束能量集中、颜色纯度高、光弧易于控制的优点,适于用作新型船舶号灯的发光材料,并最终确定采用集成小功率半导体激光器阵列的方式设计新型船舶号灯。为使新型船舶号灯符合《国际海上避碰规则》对船舶号灯的相关规定,依据光度学及色度学原理,从号灯的发光强度、光弧范围和颜色属性三个方面完成了新型船舶号灯的理论设计。以长度大于等于50m的机动船的右舷灯和桅灯为例,在三维实体建模软件(lighttools)下建立了新型船舶号灯的三维模型,对该号灯在不同接收距离处的发光强度、光弧范围及颜色属性进行了仿真。仿真结果表明新型船舶号灯在灯光强度、光弧范围及颜色属性方面在不同的观测距离上均能满足《国际海上避碰规则》的相关要求。并且,新型船舶号灯右舷灯具有普通船舶号灯难以比拟的颜色刺激纯度,新型船舶号灯桅灯的光色比普通船舶号灯更加接近标准白色,因而在海上光污染水域更容易被人眼识别。综上,本文分析并讨论了以半导体激光器作为发光材料设计新型船舶号灯的可行性；从发光强度、光弧范围和颜色属性三个方面完成了对新型船舶号灯的设计；在lighttool软件环境下建立了部分船舶号灯的三维模型,取得了良好的仿真效果,证明了新型船舶号灯在海上光污染水域更容易被人眼识别。
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U665.16

【参考文献】

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本文编号：1257893