第四章 實驗結果與討論
4.5 LED-II 置於光纖反射結構之研究
將沒有圖案化藍寶石基板所磊晶而成的 LED-II 放置於兩種系列的光纖反射結構上 進行量測。第4.3 節所提到的第一種系列為使用光纖模仁壓印之反射結構，為 FPAR、
FVAR 與 FCAR 三種結構；第二種系列為光纖模仁表面上鍍鋁反射薄膜之結構，為 FPAR-m 與 FVAR-m 兩種結構。來比較在相同圖案中，FPAR、FVAR 與 FCAR 三種結 構為凹圖案，FPAR-m 與 FVAR-m 兩種結構為凸圖案所量測出光場分佈強度。在此與上 一節用PSS 基板當模仁壓印的小尺寸，直徑為 3um、半圓球與半圓球之間距離為 5um 的HPAR 結構與 HPAR-m 結構做比較。
在此供給電流 20mA予LED-II進行光場強度分佈之量測。從圖 4-13 光場強度分佈圖 中可發現，將LED-II置於FPAR、FVAR與FCAR三種結構最大強度各為 11.37、12.17 與 12.42uWatt，此壓印圖案皆為為凹直條圖案。FPAR結構為使用光纖壓印而成，光偵測器 印所製成，若一垂直入射光於FCAR結構會有反射光發散角±11.31o，可知LED-II經由此 FCAR結構的反射能集中光於一個區塊內，會有較大的光場強度分佈。而LED-II置於 FPAR結構的半高寬為±65.76o，置於FVAR結構的半高寬為±63.43o，置於FCAR結構的半 高寬為±71.04o，在此LED-II置於FPAR與FVAR結構的光輸出角度相近，而遠小於置於 FCAR結構的光輸出角度。
如圖 4-14 光場強度分佈圖中可發現，將LED-II置於FPAR-m與FVAR-m兩種結構最 大強度各為12.24 與 12.87uWatt，此圖案皆為為凸直條圖案。FPAR-m為光偵測器平行 掃描光纖模仁條紋，若一垂直入射光於FPAR-m結構與FPAR結構一樣會有垂直方向的反
射光，在此與光偵測器掃描方向為垂直，所以在FPAR結構的光場強度分佈圖較小。
FVAR-m為光偵測器平行掃描光纖模仁條紋，若一垂直入射光於FVAR-m結構與FVAR結 構一樣會有垂直方向的反射光，在此與光偵測器掃描方向為垂直，所以在FPAR結構的 光場強度分佈圖較大。而置於FPAR-m結構的半高寬為±63.94o，置於FVAR-m結構的半 高寬為±62.83o，在此LED-II置於FPAR-m結構的光輸出角度比FVAR-m結構大 1 度。
如圖4-15 所示，為 LED-II 在 BGR、FAR、FPAR、FVAR 與 FCAR 五種不同的結
HPAR 與 HPAR-m 能夠有效的使整體發光效率增加。
光纖結構中凹圖案的FPAR、FVAR 與 FCAR 結構整體的發光效率比 FAR 結構低。
FPAR 結構整體發光效率比 FAR 結構小，最大強度減少了 9.55%。FVAR 結構整體發光 效率比FAR 結構小，最大強度減少了 3.18%。FCAR 結構整體發光效率比 FAR 結構小，
最大強度減少了1.19%。從此可知的 FPAR、FVAR 與 FCAR 結構不能有效的使整體發 光效率增加。光纖結構中凸圖案的FPAR-m 結構的發光效率比 FVAR-m 結構低，由之 前所提到的FPAR-m 結構所反射的光與光偵測器的掃描方向是互相垂直，FPAR-m 結構 所反射的光與光偵測器的掃描方向是一樣的，所以整體發光效率是FPAR-m 結構大於 FPAR-m 結構。