光纤照明用LED耦合装置设计

光纤照明用LED光源耦合装置多采用透镜组,其汇聚光斑小,但透镜组光能损失大。针对LED光源发光特性及聚合物光纤孔径大的特点,提出LED灯珠侧式安装和反射器切割移位优化法,设计一种基于椭圆反射器的光纤照明用LED耦合装置。运用John OFarrell的逼近算法计算出不同偏心率的椭圆反射器结构参数,结合光纤光学参数仿真比较耦合光效,得到一组偏心率和光纤直径匹配的高效耦合装置结构参数,并运用该方法设计了一款光纤直径10mm、数值孔径0.5的光纤照明用LED耦合装置,其理想耦合光效达93.35%。

紫外-可见光谱水质检测系统的多束LED光纤耦合研究

针对紫外-可见光谱水质检测系统单个LED光源输出功率低、光束质量差的问题,提出了一种多束紫外LED光源与光纤合束耦合的结构设计方案。运用ZEMAX光学分析软件开展了仿真设计研究,针对紫外LED光源与光纤耦合发散角较大的问题,设计了非球面准直透镜,准直后发散角为0.403mrad;针对光束尺寸与光纤的匹配问题,进行了消色差双分离聚焦耦合透镜的设计。实验结果表明,合束LED光束汇聚的弥散斑的RMS尺寸为186.412μm,GEO点尺寸为290.071μm,光束中95%以上的能量集中在300μm以内,实现了多束LED光源与光纤的高效耦合。

光纤耦合紫外LED光源及其在水质检测中的应用

本文介绍了光纤耦合LED光源的组成结构,结合应用需求设计制作了一款光纤耦合紫外LED光源并给出了LED的驱动电路。利用该光源搭建了荧光检测实验平台,针对水中铅离子的检测进行了实验研究。

基于光纤耦合的LED冷光源研究

为了解决大功率LED芯片散热问题带来的LED光源寿命缩短、LED光衰以及散热与LED光源体积要求之间的矛盾,分析了影响大功率白光LED寿命及失效的因素、当前LED封装形式以及光纤导光的优点,提出一种基于光纤耦合的LED冷光源,采用光纤耦合的方式把LED模组中LED芯片发出的蓝光经光纤传导至另一端,透过含有荧光粉的透光层后发出高亮度的白光,实现了LED芯片与荧光粉的隔离,不仅能避免传统一体化的LED因高温导致LED光衰、发光效率低、寿命缩短,而且能大大缩小LED光源的体积,促使LED向汽车照明等大功率照明领域发展。

LED与自然光智能耦合照明系统的设计与应用

介绍了一种智能照明系统的设计,它利用STC89C52芯片作为控制核心,对Light Emitting Diode(LED)照明系统和光纤照明系统实现耦合控制,取得了比单一LED照明系统更为节能和比单一光纤照明系统更稳定的效果。经测试本系统在采光面积为4.25m2,LED阵列为4列、功率为39.2 W的条件下连续运行48小时耗电0.36 kW.h,表明系统在保证照明质量的同时具有超低能耗特性。同时本文给出了一种结构简单且能对循日模块精确定位的设计方法("射影检测定位"法)。

高效耦合的LED光源

2011年2月4日，德国美因兹消息——第二代肖特LED发光源（LEDgine）平台现已能够提供相当于以往两倍的光线／亮度。具体来说，就是将更多的LED光有效地耦合到光纤束中，这样完美地实现光照明的有效直径达3．0至6．0毫米。这使得LEDgine光学模组成为医疗应用中的理想选择，因为在医疗过程中，通常要使用小直径的光源。

光纤耦合激光器

长春新产业光电技术有限公司最近研发生产一系列光纤耦合激光系统。其中，FC系列（光纤耦合激光系统）内有激光二极管、谐振腔、光纤耦合光学器件、激光电源、LD温控和晶体温控，整套系统集成在一个装置里。其体积小、功能多。例如功率调整、温度控制以及LED显示等，使其特别适合泵浦、科学研究、工业和医疗应用。

相干公司推出光纤耦合半导体激光器HighLight FAP60W/810nm

相干公司最新研发出的高亮度光纤耦合半导体激光产品HighLight FAP 60/810,该半导体激光产品输出功率为60W,波长为810nm。这种高亮度光纤耦合半导体激光产品具有高可靠性和优秀的加工一致性,使用方便,尤其适合如OLED显示玻璃焊接、塑料焊接以及其他热处理。HighLight FAP60／810具有优秀的输出特性，功率输出稳定，功率波动〈±1％；激光启动快，输出平滑，上升沿时间〈50ms。此外，可选配的四透镜组可以调节光束放大率，使得半导体激光能在工件表面形成完美的平顶型光斑。

基于光纤照明技术的新型矿灯的设计及实现

针对目前传统矿灯设计上不可避免的安全缺陷,本文提出一种基于光纤照明技术的新型矿灯——光纤-LED矿灯并给出了其原理样灯。论文描述了传统矿灯的不足和本设计的总体结构;设计了矿灯的驱动电路、充电电路、控制电路、LED与光纤的耦合装置及灯具二次配光系统;并利用光学模拟软件TracePro,对矿灯中光耦合装置及灯头配光系统进行了模拟仿真;论文总结了本设计的创新之处和优势及其应用前景。

紫外LED光纤耦合长程DOAS系统监测大气SO_2和O_3的研究

介绍了一种基于发光二极管(LED)的光纤耦合长程差分吸收光谱(LP-DOAS)系统,用于测量大气中的SO2和O3。根据SO2和O3所在的吸收波段,选择了两种不同波长的紫外LED作为系统光源。当吸收光程为700m时,SO2和O3的探测限分别为0.8×10-9和7.4×10-9。将该系统测量结果与传统基于氙灯LP-DOAS的测量结果进行了对比,结果显示两者具有较好的一致性,测量SO2和O3的相关性分别为0.987和0.992。测量结果表明,通过光纤耦合方式来提高光源耦合效率后,采用以LED为光源的LP-DOAS系统来探测紫外波段的气体吸收是切实可行的。

光纤耦台半导体激光器HighLightFAP60／810

相干（Coherent）公司研发出一种高亮度光纤耦合半导体激光器HighLightFAP60／810。其输出功率为60W．波长为810nm，功率输出稳定．波动小于±1％：激光输出平滑，上升沿时间小于50ms：可选配四透镜组用于调节光束放大率，从而在工件表面形成平顶型光斑。该产品具有较高的可靠性及加工一致性．适用于OLED显示玻璃焊接、

基于ZEMAX的LED光源与光纤的耦合系统设计

在原有金属卤化物光源与光纤耦合结构的基础上,提出了一种新的光纤耦合方案,为了满足光供电系统的光功率需求,根据几何光学的理论,提出一种新的LED光源阵列排布方案。在对LED的发光特性研究的基础上,设计了一种新的光学准直方法,运用ZEMAX软件进行仿真,并对透镜参数进行了优化,准直结果角度控制在了±4°范围内。针对光束尺寸与光纤的匹配问题,进行了聚焦耦合设计,弥散斑的RMS尺寸大小为7.410μm,GEO点尺寸为16.091μm,光学系统95%以上的能量集中在20μm范围之内,达到了很好的耦合效果。

耐高温增量式光电编码器的研制

为了在高温环境下测量角位移,研制了一种基于光纤的耐高温增量式光电编码器。针对高温工作环境提出利用耐高温的光纤传输光,在常温环境中采用FPGA处理增量式编码器的电信号,并通过USB传输角度信息;分析光源光束准直度对光电编码器的影响,提出采用LED凸透镜光纤耦合的方式获得平行光;最后,使用自准直平行光管和23面体检测精度,并对比LED凸透镜耦合方式和直接耦合方式的精度。实验结果表明:该系统在100℃的高温环境下工作正常,编码器头部外型尺寸为62mm×42mm,分辨力为0.3″,精度3σ=13.55″;与LED直接耦合方式相比精度提高了20.8%,满足高温环境下角位移测量的需求。

基于光纤多源扫描定位的准分布式漏水传感器

在液漏检测领域,许多应用场合对成本敏感,而且又对空间分辨率有相对高的要求。但目前市场上很难选配到具备厘米级空间定位能力,而且价格低廉的液漏传感器,造成在这一特定需求空间内的应用真空。与当前流行的单一光源定位思路不同,文章介绍了一种多源定位的方法,可以实现低成本,短距离(10m)内较高的空间分辨率(5cm)。详细介绍了传感器检测与定位原理、加工方法,以及相关工艺参数的影响。