Что такое SWIR-светодиод?

SWIR LED — это светодиод, излучающий коротковолновый инфракрасный свет., обычно в 1000-1950 нм диапазон. SWIR-светодиоды построены на арсениде индия-галлия. (InGaAs) полупроводниковый материал и для обнаружения требуются датчики камеры InGaAs, поскольку они излучают за пределами отсечки кремниевого детектора при ~ 1100 нм..

Какую длину волны светодиода SWIR мне следует использовать для моего применения??

Выбор зависит от профиля поглощения цели.. Для обнаружения влаги: 1450 нм (пик водопоглощения). Для безопасного для глаз обнаружения на открытом воздухе: 1550 нм (над 1400 нм порог стекловидного поглощения). Для сортировки масла и пластика: 1650 нм (Поглощение связи CH). Для машинного зрения через кремний или туман: 1050-1200 нм. Для мультиспектральной визуализации: объединить несколько длин волн в массив.

В чем разница между светодиодами SWIR и светодиодами NIR??

НИР (ближний инфракрасный) Светодиоды излучают при 750-1000 нм и обнаруживаются кремниевыми камерами и фотодиодами.. СВИР (коротковолновый инфракрасный) Светодиоды излучают при 1050-1700 нм и требуют датчиков InGaAs. SWIR-светодиоды раскрывают информацию, которую не видят кремниевые системы: состав материала по сигнатурам поглощения, содержание воды, присутствие углеводородов, и визуализация сквозь туман.

Безопасны ли светодиоды SWIR для глаз??

Длины волн SWIR примерно выше 1400 нм (например, 1450, 1550, 1650, 1750 нм) сильно поглощаются жидкостью стекловидного тела глаза, прежде чем достичь сетчатки, обеспечение неотъемлемого преимущества в области безопасности глаз. Вот почему 1550 нм — стандарт для безопасных для глаз промышленных датчиков и автомобильных лидаров.. SWIR-светодиоды внизу 1400 нм (1050, 1200 нм) не имеют этого преимущества и требуют IEC 60825-1 Классификация безопасности лазера/светодиодов для каждого применения.

Могу ли я использовать обычную CMOS или CCD камеру со светодиодами SWIR??

Нет. Кремниевые датчики изображения (КМОП, ПЗС-матрица) стать бесчувственным в прошлом примерно 1000 нм и фактически слепы 1100 нм. Для обнаружения светодиодов SWIR требуются датчики InGaAs или расширенные датчики InGaAs.. Это самый крупный фактор затрат при проектировании системы SWIR.: Камеры InGaAs обычно стоят в 10–50 раз дороже, чем эквивалентные кремниевые камеры..

Почему светодиоды SWIR дороже, чем светодиоды NIR?

В светодиодах SWIR используется полупроводниковый материал InGaAs., что сложнее изготовить, имеет более низкую эффективность подключения к розетке, и меньший объем производства, чем у InGaN (УФ/видимый) или GaAs (НИР) материалы, используемые в коротковолновых светодиодах. Промышленные светодиоды SWIR обычно стоят в 10-100 раз дороже на милливатт оптической мощности, чем эквивалентные светодиоды видимого диапазона.. Объемные цены улучшаются по мере роста коммерческого спроса на приложения для визуализации SWIR..

Каков типичный срок службы светодиода SWIR?

Промышленные светодиоды SWIR класса L70 (время 70% выход) в 10,000-30,000 часов при работе в пределах тепловых и электрических характеристик. Срок службы очень чувствителен к температуре перехода.; снижение номинального тока привода и добавление теплоотвода могут существенно продлить срок службы. Импульсный режим (низкий рабочий цикл) также продлевает срок службы за счет снижения средней температуры перехода.

Как мне спроектировать мультиспектральную систему визуализации SWIR??

Четыре взаимосвязанных компонента: (1) выберите набор длин волн на основе спектральных характеристик цели; (2) соответствовать SWIR-светодиоды и спектральные отклики камеры InGaAs; (3) использовать SWIR-прозрачную оптику (кварц, сапфир, Очки с рейтингом SWIR, кремний и стандартные полимеры не работают); (4) управлять светодиодами с помощью поканальной регулировки тока и синхронизировать импульсы с экспозицией камеры. Изготовленные на заказ модули мультиспектральной матрицы от поставщика светодиодных компонентов SWIR часто более рентабельны, чем сборка из отдельных излучателей для больших объемов производства..

Что такое мультиспектральная светодиодная система SWIR?

Мультиспектральная светодиодная система SWIR сочетает в себе две или более дискретные коротковолновые инфракрасные волны между 1050 и 1750 нм в одном осветителе, в сочетании с камерой InGaAs, поэтому он может считывать несколько характеристик поглощения за одну проверку. Каждая длина волны нацелена на определенную сигнатуру (например 1450 нм для воды, 1650 нм для углеводородов), а захваченные интенсивности полос классифицируют материал, который выглядит идентично в видимом свете.. См. раздел «Мультиспектральные светодиодные матрицы» выше, чтобы узнать об архитектуре массивов и особенностях привода..

Существует ли руководство по выбору компонентов для 1050 к 1750 нм SWIR светодиоды?

Да. Начните с функции целевого поглощения, чтобы зафиксировать центральную длину волны. (таблица спектра выше), затем проработайте контрольный список из семи шагов по выбору компонентов.: интервал длин волн, спектральная полоса пропускания, мощность излучения и освещенность, Угол луча и однородность, упаковка и тепловой путь, схема привода, и детектор и оптика совпадают. Эта последовательность превращает приложение в сборную спецификацию SWIR-светодиода во всем 1050 к 1750 нм диапазон.