在光电信息系统中，光是信息的载体，光源的质量对系统往往起着关键的作用。了解各种光源的基本特性参数和特点，对设计视频监控系统与光电信息系统是十分重要的。本章主要介绍光电信息系统与安防监控系统中常用的及新型的发光光源，如常用的普通光源、环保白光LED灯与平面分布式OLED灯、发光二极管、激光器主要是应用广泛的半导体激光器，并简介新的光纤激光器与光子晶体激光器）等，以及它们在安防系统中的应用。

常用的普通光源及其在安防中的应用 1.光源的基本特性参数

      一般，要应用光源，必须了解它的特性参数才好进行光源的选择。通常光源有下列几个最基本的特性参数。

1.发光效率

       在给定的波长范围小λ1?λ2内，某一光辐射源所发岀的辐射通量Φe与产生该辐射通量所需要的电功率P之比，称为该辐射源的辐射效率，它表示为

       某一光源所发出的光通量©v与产生该光通量所需要的功率P之比，称为该光源的发光效率，即

式中，nv的单位为Im/W。显然，在应用中宜选用发光效率高的光源，以节省能源。 

2.光谱的功率分布

       光源输出的功率与光谱有关，即与光的波长/有关，称为光谱的功率分布，常见的有四种典型的分布，如图2-1所示。

图2-1   光源光谱的4种功率分布

       图2-1(a)为线状光谱，它由若干条明显分隔的细线组成，如低压汞灯光谱；图2-1(b)为带状光谱，它由一些分开的谱带组成，每一谱带中又包含许多连续的细谱线，如高压汞灯光谱；图2-1(c)为连续光谱，光源发出的谱线连成一片，如白炽灯、卤素灯光谱；图2-1(d)为复合光谱，它由连续光谱与线状、带状光谱组合而成，如荧光灯光谱。

       在选择光源时，为了最大限度地利用光能，应选择光谱功率分布的峰值波长与光电器件的灵敏波长相一致，其光谱的功率分布还应根据被检测对象的要求来决定。对于目视测量，一般可以选用可见光谱辐射比较丰富的光源；对于目视瞄准，为了减轻人眼的疲劳，宜选用绿光光源；对于彩色摄像用光源，为了获得较好的色彩还原，则应该釆用类似于日光色的光源，如白炽灯、卤钙灯与氙灯。同样，对于紫外和红外测量，也宜选用相应的紫外灯(笊灯、紫外汞灯、汞氙灯)和红外灯等。

3.光强的空间分布

        由于光源发光的各向异性，许多光源的发光强度在各个方向是不同的。若在光源辐射光的空间某一截面上，将发光强度相同的点连线，就得到该光源在该截面的发光强度分布曲线，称为配光曲线。HG500型发光二极管的配光曲线如图2-2所示。为了提高光的利用率,一般选择发光强度高的方向作为照明方向。为了充分利用其他方向的光(如背面方向的光辐射)，可以安装反光罩，反光罩的焦点应位于光源的发光中心上。

4.光源的温度与颜色

       (1)光源的温度。由物理学知，能够在任何温度下全部吸收所有波长辐射的物体称为绝对黑体(黑体)，用人工方法制作的黑体辐射器，其光谱辐射特性非常接近黑体。任何物体，只要其温度在绝对零度以上，就向外界发出辐射，称为温度辐射。黑体是一种完全的温度辐射体，黑体的温度决定了它的光辐射特性。对于非黑体辐射源，它的某些特性常用黑体辐射特性近似地表示。一般地，光源的温度常用色温、相关色温、分布温度表小。

      色温是辐射源发射光的颜色与黑体在某一温度下辐射光的颜色相同，则黑体的这一温度称为该辐射源的色温。由于一种颜色可以由多种光谱分布产生，所以色温相同的光源，它们的相对光谱功率分布不一定相同。

       若一个光源的颜色与任何温度下的黑体辐射的颜色都不相同，这时的光源即用相关色温表示，这个相关色温是指在均匀的色度图中光源的色坐标点与某一温度下的黑体辐射的色坐标点最接近，则该黑体的温度称为该光源的相关色温。

       分布温度是指辐射源在某一波长范围内辐射的相对光谱功率分布与黑体在某一温度下辐射的相对光谱功率分布一致，这时该黑体辐射的分布温度就称为这个辐射源的分布温度。分布温度实际上是色温的一个特例，当光源的光谱能量分布和黑体相近时，该光源的色温就和它的分布温度一致了。