Wir sind dabei, für ein IRDA-Kompatibles Handgerät, IR-LEDs und Detektoren auszusuchen. Diese sollen über Lichtleiter nach außen geführt werden. Bauteile mit flacher Oberfläche sind rar, vor allen Dingen mit kleinen Abmessungen. (ca. 3mm)
Frage: Wie verhält sich das Licht zwischen einer runden Led Oberfläche und der flachen Lichtleiteroberfläche ???
Yannick
Wie verhält sich das Licht zwischen einer runden Led
Oberfläche und der flachen Lichtleiteroberfläche ???
Die gewöhnliche IR-LED für z. B. Fernsteuerungsanwendungen strahlt ihre Leistung in einem viel zu großen Raumwinkel ab. Der Lichtleiter kann je nach Bauart (Monomode-, Gradientenindex- oder Stufenindexfaser) Licht nur innerhalb eines kleinen Einfallwinkels aufnehmen.
Für die Lichteinkopplung in einen LWL gibt es deshalb folgende Möglichkeiten:
In jedem Fall funktioniert es, eine LED mit Kugellinse zu verwenden. Die Linse ist bereits herstellerseitig in das LED-Gehäuse eingebaut. Je nach Typ hat man dann zwischen Faseroberfläche und Kugellinse einen Abstand in der Größenordnung von 1 mm zu halten. Damit läßt sich opt. Leistung in alle gängigen GI-Fasern ab 50 µm Kerndurchmesser einkoppeln. U. a. führt der Hersteller Asea-Hafo solche LED’s.
Insbesondere bei dickkernigen Stufenindexfasern, z. B. Kunststoff-LWL mit 0,5 oder 1 mm Kerndurchmesser, sind auch LED’s mit planer Oberfläche geeignet, sofern der Chip dicht unter der Planfläche angebracht ist. Hierbei bringt man den LWL so dicht irgend möglich an die LED heran. Aber Vorsicht: LED’s mit Planfläche wird man kaum für den IR-Bereich um 850 nm und schon überhaupt nicht für 1300 nm bekommen. Diese LED’s emittieren rot um 650 nm und sind für Kunststoff-Fasern gut geeignet. Eine Glasfaser absorbiert diese Wellenlänge schon nach kurzer Faserstrecke. Auch für diese einfache Methode der Leistungseinkopplung sollte der Chipdurchmesser der LED kleiner als der LWL-Kerndurchmesser sein. Alles andere wird mit hohen Einkoppelverlusten bestraft.
Für Glasfasern verwendet man am besten IR um 850 nm. Das ist auch gleichzeitig die Wellenlänge mit der höchsten spektralen Empfindlichkeit von Si-Empfängerdioden. Hier führt kaum ein Weg an der Kugellinse in der LED vorbei.
Gruß
Wolfgang
versuche mal, die runden LED-Linsen bis knapp vor den Bonddraht (ca. 1-0,5mm) mittels groben Schleifpapier abzuschleifen und dann zu polieren, möglichst mit einer Diamant-Schleifpaste. Wenn’s nicht ganz so genau sein muß, deht auch normales Papier, das dann die Oberfläche leicht anschmilzt.
Die Faser muß dann nur noch genau vor den Chip positioniert werden, was das schwierigste am ganzen ist.
Viel Erfolg!
Tino
versuche mal, die runden LED-Linsen bis knapp vor den
Bonddraht (ca. 1-0,5mm) mittels groben Schleifpapier
abzuschleifen und dann zu polieren, möglichst mit einer
Diamant-Schleifpaste. Wenn’s nicht ganz so genau sein muß,
deht auch normales Papier, das dann die Oberfläche leicht
anschmilzt.
Die Faser muß dann nur noch genau vor den Chip positioniert
werden, was das schwierigste am ganzen ist.
Diese Methode funktioniert für ein Einzelstück bei ausreichend dickkerniger Faser ganz sicher. Dann braucht’s auch keine besondere Justage. Man nehme eine handelsübliche SMA-LED-Fassung, je nach Diode entweder aufbohren oder Distanzring verwenden und fertig. Nur leider: 860 nm und Kunststoff-Faser- das verträgt sich nicht oder nur für sehr kurze Distanzen. Und Glasfaser mit 1 mm-Kern gibt es zwar, aber die ist schwer beschaffbar, teuer und für einen Anfänger auf diesem Gebiet das falsche Teil zum Üben.
Noch ein Hinweis zum Schleifen: Das macht man am besten mit Aluminium-Korund. Speziell für diesen Zweck gibt’s das z. B. von AMP in verschiedenen Körnungen. Übliches Schmirgelpapier, auch sehr feines, z.B. Körnung 1200, hinterläßt übelste Schrammen, weil die schleifenden Spitzen keine gleichmäßige Höhe aufweisen.
Gruß
Wolfgang
Hallo,
habe mich auch schon mal mit IRDA beschäftigt.
Da die Reichweite von vorherein ziemlich begrenzt
ist, scheint es mir nicht ratsam noch einen großen
Teil durch Einkoppel- und Übertagungsverluste zu
verbraten. Da wird man an der IRDA keine richtige
Freude haben. Wenn die IRDA also nicht direkt in
die richtige Richtung eingebaut werden kann, dann
wird’s schwierig.
Vorschlag 1 : nicht LWL sondern sogenannte
LED-Verlängerungen mal ausprobieren. Das sind
solche Plastikteile, mit denen man zurückgesezte
LED an die Frontplatten anbinden kann
(auch „um die Ecke“). Weis aber nicht Wieviel
IR da verloren geht.
Vorschlag 2: evtl. mit einem Spiegel „um die Ecke“
nach außen.
Ansonsten würde sich Bluetooth vielleicht bessermachen?
Gruß Uwi
[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]
Moin,
natürlich ist das keine Großerienlösung, aber wie ich die Jungs verstanden habe, solls das auch nicht sein. Und so Dicke Fasern brauchts dann doch nicht. Natürlich geht viel von der eigentlichen Lichtleistung verloren wenn die Faser viel kleiner als die aktive Chipfläche ist, aber für unsere Zwecke hat es immer funktioniert. Allerdings haben wir die Fasern mittels Verfahrsystem und HP-Powermeter recht exakt im optischen Maximum der LED positioniert und dann verklebt. Wir nutzten aber auch sehr lichtstarke LEDs. Zum Schleifen: Das mann zum Schluß KEIN Schmirgel mehr nutzt ist hoffentlich klar. Das ist nur zum ordentlichen Materialabtrag gut. Fürs Polieren benutzt man dann eben das dazu passende. Aber selbst mit der von uns benutzten Polierpaste und Pads (bis zu 1µm)und Poliermaschine waren noch Kratzer auf den Oberflächen der LEDs und der Fasern zu erkennen.
Trotzdem viel Erfolg!
Tino
Diese Methode funktioniert für ein Einzelstück bei ausreichend
dickkerniger Faser ganz sicher. Dann braucht’s auch keine
besondere Justage. Man nehme eine handelsübliche
SMA-LED-Fassung, je nach Diode entweder aufbohren oder
Distanzring verwenden und fertig. Nur leider: 860 nm und
Kunststoff-Faser- das verträgt sich nicht oder nur für sehr
kurze Distanzen. Und Glasfaser mit 1 mm-Kern gibt es zwar,
aber die ist schwer beschaffbar, teuer und für einen Anfänger
auf diesem Gebiet das falsche Teil zum Üben.Noch ein Hinweis zum Schleifen: Das macht man am besten mit
Aluminium-Korund. Speziell für diesen Zweck gibt’s das z. B.
von AMP in verschiedenen Körnungen. Übliches Schmirgelpapier,
auch sehr feines, z.B. Körnung 1200, hinterläßt übelste
Schrammen, weil die schleifenden Spitzen keine gleichmäßige
Höhe aufweisen.
Gruß
Wolfgang