Die erste Leuchtdiode (LED) im sichtbaren Spektrum der Geschichte wurde 1962 von Professor Nick entwickelt und innerhalb weniger Jahre schnell kommerzialisiert. Damals konnte man nur Rot kaufen, mit sehr geringer Helligkeit und inkonsistenten Chargen. Nichtsdestotrotz ist LED der erste bedeutende Fortschritt für Glüh- und Neonlichtquellen und macht Festkörperbeleuchtung für den Massenmarkt zur Realität.
Trotz der anfänglichen Mängel wurden diese LEDs schnell als Anzeigen und digitale Lesegeräte eingesetzt, entweder als LED-Matrizen oder als 7-Segment-Anzeigen mit Balkenlinsen. Weitere Forschung und Entwicklung führten zu weiteren Durchbrüchen, einschließlich der Entwicklung gelber und grüner LEDs in den 1970er Jahren und der Entwicklung heller blauer LEDs Mitte der 1990er Jahre.
Diese Kreation ebnet den Weg für weißes Licht, indem sie blaue LED mit roter und grüner LED kombiniert oder eine fluoreszierende Pulverbeschichtung hinzufügt. In den Anwendungsfeldern Hintergrundbeleuchtung und Regionalbeleuchtung hat LED eine umfassende Spitzenposition eingenommen. Wie der Rest seiner gesamten Entwicklungsgeschichte ist es weithin bekannt.
Dennoch gibt es einen weniger wahrnehmbaren Aspekt der LED-Entwicklung: die Entwicklung von Festkörpergeräten, die Licht hauptsächlich oder nur im Infrarotbereich (IR) des Spektrums emittieren. Daher sind die Ausgänge dieser LEDs nicht sichtbar. Während dies für den Durchschnittsverbraucher möglicherweise nicht nützlich erscheint, sind diese Infrarot-LEDs, besser gesagt Infrarot-Emitter genannt, in Wissenschaft, Industrie, Sensorik, Identitätsprüfung, biometrischer Verfolgung und sogar einigen Verbraucheranwendungen wertvoll.
Einzigartige Eigenschaften von Infrarotstrahlern
Wie die roten LEDs hatten auch die ersten IR-Strahler eine begrenzte und unregelmäßige Leistung. Dennoch haben diese LEDs viele Vorteile gegenüber herkömmlichen Infrarotlichtquellen wie Filterglühfäden.
Heutige Infrarotstrahler bieten eine hervorragende Leistung in allen wichtigen elektrischen und optischen Parametern. Darüber hinaus können diese IR-Strahler für bestimmte Leistungsattribute angepasst werden, um Leistungsattribute zu optimieren und hervorzuheben, sodass Benutzer IR-Strahler auswählen können, die in ihren Zielanwendungen eine überlegene Leistung liefern.
Die Ausgangswellenlängen dieser Sender liegen typischerweise bei 850 nm, 920 nm und 940 nm (Abbildung 1). Beachten Sie, dass sich 850 nm der verschwommenen Grenze zwischen dem sichtbaren und dem infraroten Bereich des Spektrums nähern, sodass ein IR-Strahler mit kürzerer Wellenlänge ein leicht rotes Licht aussendet.
Abbildung 1: Die Betriebswellenlänge des Infrarotsenders reicht von 780 nm bis 1400 nm; Die weit verbreitete IR-Wellenlänge von 850 nm kann auch etwas sichtbares rotes Licht enthalten, da es nahe am Rand des roten Spektrums des sichtbaren Lichts liegt. Bild: Gigahertz-Optik Inc.)
Führende Infrarot-Senderbaugruppe
Die Infrarotstrahler OSLON P1616 und OSLON Black von ams OSRAM veranschaulichen die Leistungsfähigkeit und den technologischen Fortschritt von Infrarotstrahlern. Beide Serien verwenden die ams OSRAM IR: 6-Chip-Technologie zur Verbesserung der Leistung, einschließlich eines verbesserten internen Chip-Reflektor- und Chip-Spiegel-Designs, das den optischen Verlust im Chip reduziert und gleichzeitig die Strahlungsintensität erhöht. Laut ams OSRAM sind die EO-Umwandlungseffizienz und die Ausgangsleistung der produzierten IR-Sender im Vergleich zu den bestehenden Produkten um 42 % bzw. 35 % erhöht.
Der Hauptunterschied zwischen OSLON P1616 und OSLON Black besteht in der ultrakleinen Größe des ersteren, während der letztere eine Vielzahl von Formen und Beleuchtungsmodi bietet.
Beispielsweise ist ein P1616-Gerät wie SFH 4182BS-CB2DB1-11 (Abb. 2, oben) ein Hochleistungs-Infrarotgerät mit einer Emissionswellenlänge von 940 nm (Abb. 2, unten links), das eine geringe Größe von 1,6 × 1,6 mm aufweist und für dichtes Design geeignet ist. Die Höhe dieser Geräte kann je nach Objektiv und Stil variieren. Zu den Anwendungen gehören Biometrie für Zugangskontrollanwendungen, 2D-Gesichtserkennungszertifizierung für Laptops und intelligente Türklingeln sowie Infrarotbeleuchtung.
Die P1616-Serie verfügt über eine optimale Nennstrahlungsintensität von 190 bis 765 mW/Sterley (mW/sr) ihrer Art mit einem Strahlungsfluss von 1000 mW bis 1650 mW. Typische Strahlungsintensitäten für SFH 4182BS-CB2DB1-11 betragen 455 mW mit einem maximalen Strahlungsfluss von 1650 mW. Strahlungsintensitäten und -flüsse werden bei 1 Ampere (A) gemessen, ihre Werte können jedoch je nach Gerätesuffix variieren.
Auch SFH 4182BS-CB2DB1-11 zeigt bei einem Vorwärtsstrom von 1 A und einer Pulsbreite von 10 ms eine eindeutige Winkelabstrahlcharakteristik (Abb. 2, unten rechts). Die Nanostack-Technologie verbessert die Ausgangsleistung um fast 180 % und bietet eine Linsenversion, um Design-Importanforderungen jederzeit zu erfüllen, während eine Version ohne Linse es Benutzern ermöglicht, optische Layouts individuell anzupassen.