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短波红外(SWIR)LED 与可见光和近红外(NIR)LED有何不同? - LED太阳能模拟器灯珠制造商

短波红外(SWIR)LED 与可见光和近红外(NIR)LED有何不同?

SWIR LED 组件的选择过程主要受以下三个基本因素的影响

1. InGaAs 与硅探测的比较硅 CMOS 和 CCD 传感器(以及硅光电二极管/光电探测器)的量子效率曲线在 950-1000 nm 波长后急剧下降并且在 1100 nm 波长以上几乎无法探测到波长短波红外 (SWIR) 相机和 SWIR 光电探测器使用砷化铟镓 (InGaAs)传感器其灵敏度范围为900-1700 nm(标准 InGaAs)或扩展 InGaAs 可达 2600 nm传感器的这种变化是任何 SWIR 系统成本的最大驱动因素InGaAs 相机的价格通常是同等硅相机的 10-50 SWIR LED 的选择必须与 SWIR 相机的光谱响应曲线相匹配需要注意的是SWIR 与热成像(中波红外/长波红外,3-14 μm)不同SWIR 使用来自有源 LED 光源的反射光而热成像则探测物体自身散发的热量

2. 每毫瓦光输出成本短波红外(SWIR)LED采用InGaAs半导体材料(紫外/可见光LED使用InGaN近红外LED使用GaAs/AlGaAs)标准组分Ga₀.₄₇In₀.₅₃As与磷化铟衬底晶格匹配光吸收截止波长约为1.68 μm而扩展型InGaAs的截止波长可超过2.5 μm与蓝光/绿光/红光LED材料相比该材料制造难度更大良率更低电光转换效率也更低工业级SWIR LED的每毫瓦光输出成本通常是同等封装尺寸可见光LED的10-100倍这影响了系统设计SWIR照明需要进行功率预算控制并采用脉冲驱动以提高效率

3. 1400 nm 以上波长的光具有良好的眼部安全优势波长高于约 1400 nm 的光在到达视网膜之前会被眼角膜和房水中的水分子强烈吸收从而提供短波长光所不具备的固有眼部安全裕度这一点体现在IEC 60825-1 激光/LED 安全分类框架该框架对该波段的波长设定了更为宽松的辐射限值。1550 nm 波长的眼部安全特性使其在工业传感汽车激光雷达和无法控制曝光的户外监控等领域尤为适用有关具体应用的安全分类详情请参阅1550 nm 波段专题文章

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