O primeiro diodo emissor de luz (LED) de espectro visível da história foi desenvolvido em 1962 pelo professor Nickrapidly e comercializado em poucos anos. Na época, só era possível comprar vermelho, com brilho muito baixo e lotes inconsistentes. No entanto, o LED é o primeiro avanço significativo para fontes de luz incandescentes e neon, tornando a iluminação de estado sólido uma realidade para o mercado de massa.
Apesar das deficiências iniciais, esses LEDs rapidamente passaram a ser utilizados como indicadores e leitores digitais, seja como matrizes de LED ou como displays de 7 segmentos com barlenses. Outras pesquisas e desenvolvimento levaram a mais avanços, incluindo o desenvolvimento de LEDs amarelos e verdes na década de 1970 e a criação de LEDs azuis brilhantes em meados da década de 1990.
Esta criação abre caminho para a luz branca, combinando LED azul com LED vermelho e verde ou adicionando revestimento em pó fluorescente. O LED ocupou uma posição de liderança abrangente em campos de aplicação, como iluminação de retroiluminação e iluminação regional. Como o resto de sua história completa de desenvolvimento, é amplamente conhecido.
No entanto, há um aspecto menos perceptível no desenvolvimento do LED: o desenvolvimento de dispositivos de estado sólido que emitem luz principalmente ou apenas na região infravermelha (IR) do espectro. Portanto, as saídas destes LEDs não são visíveis. Embora isso possa não parecer útil para o consumidor médio, esses LEDs infravermelhos, mais apropriadamente chamados de emissores infravermelhos, são valiosos na ciência, na indústria, na detecção, na verificação de identidade, no rastreamento biométrico e até mesmo em algumas aplicações de consumo.
Propriedades exclusivas de emissores infravermelhos
Assim como o LED vermelho, os primeiros emissores IR tinham desempenho limitado e errático. No entanto, estes LEDs têm muitas vantagens sobre as fontes convencionais de luz infravermelha, tais como filamentos incandescentes do tipo filtro.
Os emissores infravermelhos atuais oferecem excelente desempenho em todos os principais parâmetros elétricos e ópticos. Além disso, esses emissores de IR podem ser personalizados para atributos de desempenho específicos para otimizar e destacar atributos de desempenho, permitindo que os usuários selecionem emissores de IR que oferecem desempenho superior em suas aplicações alvo.
Os comprimentos de onda de saída desses transmissores são normalmente centralizados em 850 nm, 920 nm e 940 nm (Figura 1). Observe que 850 nm se aproxima do limite borrado entre as regiões visível e infravermelha do espectro, então um emissor IR de comprimento de onda mais curto emite uma leve luz vermelha.
Figura 1: O comprimento de onda operacional do transmissor infravermelho varia de 780 nm a 1400 nm; O comprimento de onda IR de 850 nm amplamente utilizado também pode conter alguma luz vermelha visível porque está próximo da borda do espectro vermelho da luz visível. Imagem: Gigahertz-Optik Inc.)
Conjunto líder de transmissores infravermelhos
Os emissores infravermelhos OSLON P1616 e OSLON Black da ams OSRAM exemplificam as capacidades e os avanços tecnológicos dos emissores infravermelhos. Ambas as séries usam tecnologia de chip ams OSRAM IR: 6 para melhorar o desempenho, incluindo refletor de chip interno aprimorado e design de espelho de chip, o que reduz a perda óptica no chip enquanto aumenta a intensidade da radiação. A eficiência de conversão EO e a potência de saída dos transmissores IR produzidos aumentaram em 42% e 35%, respectivamente, em comparação com os produtos existentes, de acordo com a ams OSRAM.
A principal diferença entre OSLON P1616 e OSLON Black é o tamanho ultrapequeno do primeiro, enquanto o último oferece uma variedade de formas e modos de iluminação.
Por exemplo, um dispositivo P1616, como SFH 4182BS-CB2DB1-11 (Fig. 2, superior), é um dispositivo infravermelho de alta potência com comprimento de onda de emissão de 940 nm (Fig. 2, canto inferior esquerdo), que tem um tamanho pequeno de 1,6 × 1,6 mm e é adequado para design denso. A altura desses dispositivos pode variar dependendo da lente e do estilo. As aplicações incluem biometria para aplicações de controle de acesso, certificação de reconhecimento facial 2D para laptops e campainhas inteligentes e iluminação infravermelha.
A série P1616 tem uma intensidade de radiação nominal ideal de 190 a 765 mW/Sterley (mW/sr) de seu tipo com um fluxo de radiação de 1000 mW a 1650 mW. As intensidades de radiação típicas para SFH 4182BS-CB2DB1-11 são 455 mW com um fluxo de radiação máximo de 1650 mW. As intensidades e fluxos de radiação são medidos em 1 ampere (A), mas seus valores podem variar dependendo do sufixo do equipamento.
SFH 4182BS-CB2DB1-11 também exibe uma característica de radiação angular definida (Fig. 2, canto inferior direito) em uma corrente direta de 1 A e uma largura de pulso de 10 ms. A tecnologia Nanostack melhora a potência de saída em quase 180% e oferece uma versão com lente para atender às necessidades de importação de design a qualquer momento, enquanto uma versão sem lente permite aos usuários personalizar layouts ópticos.