Η πρώτη δίοδος εκπομπής φωτός ορατού φάσματος (LED) στην ιστορία αναπτύχθηκε το 1962 από τον καθηγητή Nickrapidly που διατέθηκε στο εμπόριο μέσα σε λίγα χρόνια. Εκείνη την εποχή, μπορούσατε να αγοράσετε μόνο κόκκινο, με πολύ χαμηλή φωτεινότητα και ασυνεπείς παρτίδες. Ωστόσο, το LED είναι το πρώτο σημαντικό άλμα προς τα εμπρός για πηγές φωτός πυρακτώσεως και νέον, κάνοντας τον φωτισμό στερεάς κατάστασης πραγματικότητα για τη μαζική αγορά.
Παρά τις αρχικές ελλείψεις, αυτά τα LED γρήγορα χρησιμοποιούνται ως ενδείξεις και ψηφιακές συσκευές ανάγνωσης, είτε ως μήτρες LED είτε ως οθόνες 7 τμημάτων με ράβδους. Περαιτέρω Ε&Α οδήγησε σε περισσότερες ανακαλύψεις, συμπεριλαμβανομένης της ανάπτυξης των κίτρινων και πράσινων LED στη δεκαετία του 1970 και της δημιουργίας φωτεινών μπλε LED στα μέσα της δεκαετίας του 1990.
Αυτή η δημιουργία ανοίγει το δρόμο για το λευκό φως συνδυάζοντας μπλε LED με κόκκινο και πράσινο LED ή προσθέτοντας φθορίζουσα επίστρωση πούδρας. Το LED έχει καταλάβει μια συνολική ηγετική θέση στους τομείς εφαρμογών όπως ο φωτισμός οπίσθιου φωτισμού και ο περιφερειακός φωτισμός. Όπως και το υπόλοιπο της πλήρους ιστορίας ανάπτυξής του, είναι ευρέως γνωστό.
Ωστόσο, υπάρχει μια λιγότερο αντιληπτή πτυχή της ανάπτυξης LED: η ανάπτυξη συσκευών στερεάς κατάστασης που εκπέμπουν φως κυρίως ή μόνο στην υπέρυθρη (IR) περιοχή του φάσματος. Επομένως, οι έξοδοι αυτών των LED δεν είναι ορατές. Αν και αυτό μπορεί να μην φαίνεται χρήσιμο στον μέσο καταναλωτή, αυτά τα υπέρυθρα LED, που ονομάζονται πιο κατάλληλα εκπομποί υπερύθρων, είναι πολύτιμα στην επιστήμη, τη βιομηχανία, την ανίχνευση, την επαλήθευση ταυτότητας, τη βιομετρική παρακολούθηση και ακόμη και σε ορισμένες εφαρμογές καταναλωτών.π.χ.
Μοναδικές ιδιότητες των εκπομπών υπέρυθρων
Όπως το κόκκινο LED, οι πρώτοι πομποί υπερύθρων είχαν περιορισμένη και ασταθή απόδοση. Ωστόσο, αυτά τα LED έχουν πολλά πλεονεκτήματα σε σχέση με τις συμβατικές πηγές υπέρυθρου φωτός, όπως τα πυρακτωμένα νήματα τύπου φίλτρου.
Οι σημερινοί πομποί υπερύθρων προσφέρουν εξαιρετική απόδοση σε όλες τις κύριες ηλεκτρικές και οπτικές παραμέτρους. Επιπλέον, αυτοί οι πομποί υπερύθρων μπορούν να προσαρμοστούν για συγκεκριμένα χαρακτηριστικά απόδοσης για τη βελτιστοποίηση και την επισήμανση των χαρακτηριστικών απόδοσης, επιτρέποντας στους χρήστες να επιλέξουν εκπομπούς υπερύθρων που παρέχουν ανώτερη απόδοση στις εφαρμογές-στόχους τους.
Τα μήκη κύματος εξόδου αυτών των πομπών είναι τυπικά κεντραρισμένα στα 850 nm, 920 nm και 940 nm (Εικόνα 1). Σημειώστε ότι τα 850 nm πλησιάζουν το θολό όριο μεταξύ των ορατών και υπέρυθρων περιοχών του φάσματος, επομένως ένας πομπός IR μικρότερου μήκους κύματος εκπέμπει ένα ελαφρύ κόκκινο φως.
Εικόνα 1: Το μήκος κύματος λειτουργίας του πομπού υπερύθρων κυμαίνεται από 780 nm έως 1400 nm. Το ευρέως χρησιμοποιούμενο μήκος κύματος IR 850 nm μπορεί επίσης να περιέχει κάποιο ορατό κόκκινο φως επειδή βρίσκεται κοντά στην άκρη του κόκκινου φάσματος του ορατού φωτός. Εικόνα: Gigahertz-Optik Inc.)
Κορυφαίο συγκρότημα πομπού υπέρυθρων
Οι εκπομποί υπερύθρων OSLON P1616 και OSLON Black της ams OSRAM αποτελούν παράδειγμα για τις δυνατότητες και τις τεχνολογικές προόδους των εκπομπών υπέρυθρων. Και οι δύο σειρές χρησιμοποιούν τεχνολογία ams OSRAM IR: 6 chip για τη βελτίωση της απόδοσης, συμπεριλαμβανομένου του βελτιωμένου εσωτερικού ανακλαστήρα τσιπ και του σχεδιασμού καθρέφτη τσιπ, που μειώνει την οπτική απώλεια στο τσιπ ενώ αυξάνει την ένταση της ακτινοβολίας.g. Η απόδοση μετατροπής EO και η ισχύς εξόδου των παραγόμενων πομπών IR αυξάνονται κατά 42% και 35% αντίστοιχα σε σύγκριση με τα υπάρχοντα προϊόντα, σύμφωνα με την ams OSRAM.
Η κύρια διαφορά μεταξύ του OSLON P1616 και του OSLON Black είναι το εξαιρετικά μικρό μέγεθος του πρώτου, ενώ το δεύτερο παρέχει μια ποικιλία σχημάτων και τρόπων φωτισμού.
Για παράδειγμα, μια συσκευή P1616, όπως η SFH 4182BS-CB2DB1-11 (Εικ. 2, επάνω), είναι μια συσκευή υπερύθρων υψηλής ισχύος με μήκος κύματος εκπομπής 940 nm (Εικ. 2, κάτω αριστερά), η οποία έχει μικρό μέγεθος 1,6 × 1,6 mm και είναι κατάλληλη για σχεδιασμό. Το ύψος αυτών των συσκευών μπορεί να διαφέρει ανάλογα με το φακό και το στυλ. Οι εφαρμογές περιλαμβάνουν βιομετρικά στοιχεία για εφαρμογές ελέγχου πρόσβασης, πιστοποίηση 2D αναγνώρισης προσώπου για φορητούς υπολογιστές και έξυπνα κουδούνια πόρτας και υπέρυθρο φωτισμό.
Η σειρά P1616 έχει βέλτιστη ονομαστική ένταση ακτινοβολίας από 190 έως 765 mW/Sterley (mW/sr) του είδους της με ροή ακτινοβολίας από 1000 mW έως 1650 mW. Οι τυπικές εντάσεις ακτινοβολίας για το SFH 4182BS-CB2DB1-11 είναι 455 mW με μέγιστη ροή ακτινοβολίας 1650 mW. Οι εντάσεις και οι ροές ακτινοβολίας μετρώνται σε 1 αμπέρ (Α), αλλά οι τιμές τους μπορεί να διαφέρουν ανάλογα με το επίθημα του εξοπλισμού.
Το SFH 4182BS-CB2DB1-11 εμφανίζει επίσης ένα συγκεκριμένο χαρακτηριστικό γωνιακής ακτινοβολίας (Εικ. 2, κάτω δεξιά) σε ρεύμα προς τα εμπρός 1 A και πλάτος παλμού 10 ms. Η τεχνολογία Nanostack βελτιώνει την ισχύ εξόδου κατά σχεδόν 180% και προσφέρει μια έκδοση φακού για να καλύψει τις ανάγκες εισαγωγής σχεδιασμού ανά πάσα στιγμή, ενώ μια έκδοση χωρίς φακό επιτρέπει στους χρήστες να προσαρμόζουν τις οπτικές διατάξεις.