La première diode électroluminescente (DEL) à spectre visible de l'histoire a été développée en 1962 par le professeur Nickrapidly et commercialisée en quelques années. À l’époque, on ne pouvait acheter que du rouge, avec une luminosité très faible et des lots irréguliers. Néanmoins, les LED constituent le premier grand pas en avant pour les sources lumineuses à incandescence et au néon, faisant de l'éclairage à semi-conducteurs une réalité pour le marché de masse.
Malgré les défauts initiaux, ces LED ont rapidement été utilisées comme indicateurs et lecteurs numériques, soit comme matrices LED, soit comme afficheurs à 7 segments avec barlenses. La poursuite de la R&D a conduit à d'autres percées, notamment le développement de LED jaunes et vertes dans les années 1970 et la création de LED bleues brillantes au milieu des années 1990.
Cette création ouvre la voie à la lumière blanche en combinant des LED bleues avec des LED rouges et vertes ou en ajoutant un revêtement en poudre fluorescente. LED occupe une position de leader dans les domaines d'application tels que l'éclairage de rétroéclairage et l'éclairage régional. Comme le reste de son histoire complète de développement, il est largement connu.
Il existe néanmoins un aspect moins perceptible du développement des LED : le développement de dispositifs à semi-conducteurs qui émettent de la lumière principalement ou uniquement dans la région infrarouge (IR) du spectre. Les sorties de ces LED ne sont donc pas visibles. Bien que cela puisse ne pas sembler utile au consommateur moyen, ces LED infrarouges, appelées de manière plus appropriée émetteurs infrarouges, sont utiles dans la science, l'industrie, la détection, la vérification d'identité, le suivi biométrique et même certaines applications grand public.
Propriétés uniques des émetteurs infrarouges
Comme la LED rouge, les premiers émetteurs IR avaient des performances limitées et irrégulières. Néanmoins, ces LED présentent de nombreux avantages par rapport aux sources de lumière infrarouge classiques telles que les filaments incandescents de type filtre.
Les émetteurs infrarouges d'aujourd'hui offrent d'excellentes performances dans tous les principaux paramètres électriques et optiques. De plus, ces émetteurs IR peuvent être personnalisés pour des attributs de performances spécifiques afin d'optimiser et de mettre en évidence les attributs de performances, permettant aux utilisateurs de sélectionner des émetteurs IR offrant des performances supérieures dans leurs applications cibles.
Les longueurs d'onde de sortie de ces émetteurs sont généralement centrées sur 850 nm, 920 nm et 940 nm (Figure 1). Notez que 850 nm se rapproche de la limite floue entre les régions visible et infrarouge du spectre, donc un émetteur IR de longueur d'onde plus courte émet une légère lumière rouge.
Figure 1 : La longueur d'onde de fonctionnement de l'émetteur infrarouge va de 780 nm à 1 400 nm ; La longueur d'onde IR de 850 nm, largement utilisée, peut également contenir de la lumière rouge visible car elle est proche du bord du spectre rouge de la lumière visible. Image : Gigahertz-Optik Inc.)
Ensemble émetteur infrarouge leader
Les émetteurs infrarouges OSLON P1616 et OSLON Black d'ams OSRAM illustrent les capacités et les avancées technologiques des émetteurs infrarouges. Les deux séries utilisent la technologie de puce ams OSRAM IR : 6 pour améliorer les performances, y compris une conception améliorée du réflecteur de puce interne et du miroir de puce, qui réduit la perte optique dans la puce tout en augmentant l'intensité du rayonnement. L'efficacité de la conversion EO et la puissance de sortie des émetteurs IR produits sont augmentées respectivement de 42 % et 35 % par rapport aux produits existants, selon l'ams OSRAM.
La principale différence entre OSLON P1616 et OSLON Black réside dans la taille ultra-petite du premier, tandis que le second offre une variété de formes et de modes d'éclairage.
Par exemple, un dispositif P1616, tel que SFH 4182BS-CB2DB1-11 (Fig. 2, en haut), est un dispositif infrarouge haute puissance avec une longueur d'onde d'émission de 940 nm (Fig. 2, en bas à gauche), qui a une petite taille de 1,6 × 1,6 mm et convient à une conception dense. La hauteur de ces appareils peut varier en fonction de l'objectif et du style. Les applications incluent la biométrie pour les applications de contrôle d'accès, la certification de reconnaissance faciale 2D pour les ordinateurs portables et les sonnettes intelligentes, ainsi que l'éclairage infrarouge.
La série P1616 a une intensité de rayonnement nominale optimale de 190 à 765 mW/Sterley (mW/sr) de ce type avec un flux de rayonnement de 1 000 mW à 1 650 mW. Les intensités de rayonnement typiques pour le SFH 4182BS-CB2DB1-11 sont de 455 mW avec un flux de rayonnement maximum de 1 650 mW. Les intensités et flux de rayonnement sont mesurés à 1 ampère (A), mais leurs valeurs peuvent varier en fonction du suffixe de l'équipement.
Le SFH 4182BS-CB2DB1-11 présente également une caractéristique de rayonnement angulaire définie (Fig. 2, en bas à droite) à un courant direct de 1 A et une largeur d'impulsion de 10 ms. La technologie Nanostack améliore la puissance de sortie de près de 180 % et propose une version avec objectif pour répondre aux besoins d'importation de conception à tout moment, tandis qu'une version sans objectif permet aux utilisateurs de personnaliser les dispositions optiques.