与光打乒乓：白光的方向性发射
光学
2021-12-01 v1 机器学习
数据分析、统计与概率
摘要
过去几十年中，发光二极管（LED）几乎在各类应用中取代了普通灯泡，从智能手机闪光灯到汽车前照灯。照亮夜间街道需要 LED 发射出被人眼感知为纯白光的光谱。此类白光光谱所对应的功率不仅分布在各参与波长上，也分布在视角上。对许多应用而言，可用光线需以向前方向、即与垂直方向成小角度射出 LED。本工作中，我们展示了在白光 LED 顶部特定设计的多层薄膜可增加向前方向发射的纯白光功率。为此，推导出的多目标优化问题通过表示我们工程问题层级结构的实值物理引导目标函数进行了重构。采用贝叶斯优化的变体基于光线追迹仿真最大化该非确定性目标函数。最终，对合适多层薄膜光学特性的研究得以确定白光方向性增强背后的机制：角度与波长选择性滤波使多层薄膜与光线“打乒乓”。
引用
@article{arxiv.2111.15486,
title = {Playing Ping Pong with Light: Directional Emission of White Light},
author = {Heribert Wankerl and Christopher Wiesmann and Laura Kreiner and Rainer Butendeich and Alexander Luce and Sandra Sobczyk and Maike Lorena Stern and Elmar Wolfgang Lang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.15486},
year = {2021}
}
备注
Under review for publication