Saya mencoba memasangkan LED putih ke bundel serat yang terdiri dari beberapa serat 30 silika uM. Diameter luar bundel adalah sekitar 0,5 mm. NA serat adalah 0,87 dan bundel keseluruhan ditempatkan dalam ferrule stainless steel yang berdiameter .125 ". Saya telah membaca tentang berbagai metode penggandengan - mulai dari lensa bola hingga menempelkan serat langsung di atas LED mati.
Saya ingin tahu apakah ada yang punya pengalaman melakukan sesuatu seperti ini. Adakah yang bisa menggambarkan kelebihan / kekurangan dari berbagai metode? Apakah pengorbanan utama biaya vs efisiensi transmisi? Jika demikian, metode apa yang ada di ujung spektrum yang mana?
Perlu dinyatakan bahwa saya tidak dijual pada LED tertentu, tetapi saya telah bereksperimen dengan hanya memegang ferrule di atas LXML-PWC2 - banyak cahaya masuk (cukup untuk aplikasi saya) dengan iF ~ 400mA. Ini akan menjadi solusi yang masuk akal kecuali bahwa efisiensi transfer mengerikan (jelas) jadi saya harus menggunakan lebih banyak arus daripada yang saya inginkan. Hasilnya adalah heat sink yang agak besar, yang saya ingin menyusutkan atau parit bersama.
Jawaban:
Serat "biasa" untuk komunikasi adalah diameter inti 9, 50, atau 62,5 um, tetapi ada kelongsong 125 um yang juga diperlukan agar serat bekerja. Ada juga 900 um inti serat optik plastik. Apa yang ada di luar sana untuk penerangan, saya tidak yakin. Jelas Anda tidak bekerja dengan salah satu tipe yang saya kenal.
Tapi, kuncinya adalah bahwa inti lebih kecil dari kelongsong. Dan cahaya yang digabungkan ke serat akan menjadi (kasus terbaik) yang jatuh pada inti. Dengan 0,87 NA Anda mungkin akan cukup dekat dengan ideal ini. Jadi saya hanya akan membuat beberapa angka. Katakanlah Anda memiliki inti 30 um dalam kelongsong 60 um. Secara keseluruhan efisiensi kopling maksimum yang dapat Anda harapkan dari seragam menerangi akhir bundel serat adalah 30 2 /60 2 atau 25%.
Lalu ada faktor kerapatan pengemasan benda-benda bundar ke suatu area (celah antara serat-serat dalam bundel) yang saya yakini sekitar 78% kasus terbaik.
Dan kerugian refleksi sekitar 4% untuk cahaya yang masuk kaca dari udara.
Tambahkan semua ini, (.25) x (.78) x (.96), dan Anda memiliki sekitar 19% efisiensi penggabungan case terbaik. (Anda harus menghitung ulang mengetahui faktor yang benar untuk istilah pertama)
Jika Anda mendekati ini, saya akan mengatakan Anda benar-benar melakukannya dengan cukup baik.
Tentu saja tidak ada salahnya untuk menemukan LED yang memancarkan dalam kerucut yang sempit alih-alih lebih dari setengah ruang, atau bahkan menambahkan beberapa jenis lensa untuk memfokuskan cahaya pada area bundel serat. Tetapi umumnya case coupling terbaik Anda masih tidak akan terlalu bagus.
sumber
Nah pilihan Anda terhadap LED putih adalah pilihan terburuk yang bisa Anda buat, kecuali Anda hanya perlu memiliki cahaya putih untuk aplikasi Anda. Alasannya adalah bahwa LED putih memiliki pencahayaan yang jauh lebih rendah daripada LED berwarna, karena cahaya dipancarkan dari fosfor yang memiliki luas permukaan yang besar, dibandingkan dengan LED kosong dari LED berwarna.
Lensa tidak akan banyak membantu, kecuali Anda bisa mendapatkan LED mati tanpa kabel ikatan untuk menghalangi optik, dan Anda akan kesulitan menemukan lensa yang cukup kecil dengan operasi NA yang cukup besar dan cukup rendah. kelainan untuk benar-benar bekerja dengan baik. Anda harus memfokuskan gambar nyata dari bare mati, ke ujung bundel serat. Tetapi Anda tidak pernah bisa mendapatkan pencahayaan dari gambar melebihi dari sumbernya. (larangan hukum kedua).
Taruhan terbaik (dengan asumsi Anda benar-benar harus memiliki cahaya putih itu), adalah menemukan LED kecil dengan permukaan datar (seperti keping) dan merekatkannya ke ujung bundel serat dengan lem bening, dengan jarak sekecil mungkin antara serat dan LED.
sumber