模拟太阳光光源的灯有哪些

模拟太阳光的光源灯具（灯头）主要有 5 大类，按技术成熟度和光谱匹配度从高到低归纳如下：

1. 氙弧灯（Xenon Arc Lamp）
   • 色温≈5800–6000 K，与 AM1.5G 太阳光谱最接近，是目前 AAA 级太阳模拟器的主流光源。
   • 光谱覆盖 250–2500 nm，连续性好；需配水冷或红外滤光片抑制 800–1100 nm 的尖锐发射峰。
   • 缺点：灯泡寿命 800–1000 h，高压（≈1 MPa）运行，需精密电源及触发器。

2. 金属卤化物灯（Metal Halide Arc Lamp）
   • 5000–6000 K 连续光谱，紫外–可见区匹配好，红外能量偏高。
   • 光通量衰减慢，灯压低，安全性优于氙灯；但光束准直度略差，常用于大面积稳态模拟器。

3. LED 阵列（Multi-Channel LED）
   • 通过 20–40 组不同峰值波长 LED 合成 AM0/AM1.5G 光谱，光谱分辨精度 30–50 nm。
   • 能耗低、寿命 5×10⁴ h 以上，可毫秒级调光；缺点是 < 360 nm 和 > 1100 nm 波段成本高，单灯功率密度有限，适合中小面积或动态光谱实验。

4. 卤钨灯/石英钨卤素灯（QTH）
   • 黑体辐射 3000–3400 K，可见–红外连续，紫外不足，通常与氙灯或 LED 组合成多光源系统以补全光谱。
   • 价格低、结构简单，寿命 2000 h 左右，多用于低成本教学或老化箱。

5. 无极放电灯 & 其它
   • 微波激发的无极金属卤化物灯、镝灯等，亮度高、光谱可调，但市场占比小；
   • 氙闪光灯（Xenon Flash）用于瞬态测试，脉冲宽度 μs~ms，光谱与连续氙灯一致。

选型速览

• 若追求最高光谱匹配度和国际认证（IEC 60904-9 AAA），优先选“短弧氙灯+滤光片”方案。
• 若需长寿命、低维护、可编程光谱，LED 阵列是趋势。
• 大面积、稳态、低成本场景可考虑金属卤化物灯或氙-卤钨多灯混合系统。