Cómo determinar la divergencia de una fuente de LED a partir de una sola lente biconvexa

Estoy tratando de determinar el ángulo de divergencia de la luz de una sola lente que está completamente iluminada por un LED de alta potencia.

La mayoría de los libros de texto de óptica solo se ocupan de la óptica de imágenes y me cuesta entender lo que sucede cuando no me importa la imagen en el plano focal; esto es para una aplicación que no es de imágenes (solo estoy proyectando la luz), y solo quiero poder determinar el tamaño del punto a cualquier distancia.

El LED no estará necesariamente en el punto focal de la óptica (aunque estará a lo largo de su eje). Además, el LED no es una fuente puntual, ya que su tamaño es de aproximadamente 1 10 t h de la distancia focal de la lente.

Respuestas (1)

¿Determinar = diseñar o medir?

Una habitación oscura, una hoja de papel blanca y una regla deberían ser suficientes para un LED brillante. Modelarlo con precisión, especialmente si el LED tiene una lente de plástico incorporada y no conoce los detalles precisos de la posición del troquel, es más complicado.

Si el LED tiene una lente incorporada, lo mejor que puede hacer es hacer coincidir el ángulo que sale del LED con un tamaño de lente y colocar el LED en el punto focal (en realidad, justo más allá del punto focal es mejor)

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Pero como su lente no es un punto único, terminará con algo como esto, porque los bordes de su LED no pueden estar en el punto focal.

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Consulte http://alumnus.caltech.edu/~leif/infratag/lens_choice.html para obtener más detalles; se trata específicamente de LED IR, pero eso no importa.

editar: para comunicaciones ópticas de espacio libre. Si puede elegir el LED, entonces un dispositivo de montaje en superficie desnudo sin lente incorporada está mucho más cerca de una fuente puntual. Una distancia focal más larga dará la mejor colimación: para experimentos, una lente de espejo de cámara de 500 mm o un telescopio es un buen comienzo.

Me gustaría modelarlo para determinar la ubicación óptima. Esto es para la comunicación óptica y necesito equilibrar la captura de luz de la lente frente a la divergencia (y la captura en el receptor). Tengo mediciones bastante buenas de la matriz y la distribución de energía del propio LED, pero quiero estimar cuánto divergirá el haz dadas varias ubicaciones y arreglos de lentes individuales.
Newport también tiene un artículo similar (aunque más útil) sobre esto: newport.com/store/genContent.aspx/Focusing-and-Collimating/…
Gracias, estaba buscando melles-griot o edmunds en línea pero no pude encontrar nada útil
¿Tienes acceso a un código de diseño óptico? Zemax es caro, creo que hay una versión gratuita llamada FRED que manejará estas cosas en poco tiempo...
FRED no es Zemax y solo una versión de demostración es gratuita. Solía ​​​​haber una versión de superficie limitada gratuita de OSLO, pero a menos que conozca los detalles de la lente LED, ninguno de estos realmente ayudará, y si lo está tratando como una fuente puntual, puede hacerlo a mano.
Cómo determinar la divergencia de una fuente de LED a partir de una sola lente biconvexa
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