Cómo generar luz roja a partir de un espectro dominado por azul

Tengo una fuente de luz LED blanca, cuyo espectro se ve de la siguiente manera ---

Espectro LED blanco

quiere filtrar la luz roja de esta fuente LED blanca. Pero como puede ver, el espectro se reduce en la zona roja.

Y por lo tanto, cuando coloco un filtro rojo (filtro absorbente) frente a mi fuente de luz LED blanca, el brillo cae repentinamente a valores abismales.

¿Hay alguna manera en la que pueda usar este espectro y obtener luces rojas sin comprometer el brillo? Pensé en la interferencia y luego me encontré con filtros dicroicos. Pero no estoy seguro de si eso lo hará.

También me encontré con estos filtros llamados filtros LED LEE, que son filtros diseñados específicamente para LED. Pero no entiendo el principio científico sobre el que trabajan. Le agradecería si puede seguir el enlace y explicarme el principio científico. Del espectro que se muestra en el enlace, estos filtros pueden darte más del 85 % de rojo. Pero la transmisión general es solo el 10,1% de la intensidad original. Así que es un poco bleh. O tal vez no entiendo bien.

Una fuente de luz LED roja sería perfecta para mí, pero una fuente de luz LED roja de alto vataje (50W-100W) es difícil de encontrar en el mercado.

Avíseme si hay otras opciones que se les ocurran para producir una luz LED roja fría. En este momento uso una lámpara de tungsteno con filtro de absorción ROJO, pero hay tanto calor (infrarrojo) que mis moscas domésticas se fríen. [Trabajo en un laboratorio de vuelo de insectos y usamos luz roja para videografía de alta velocidad, ya que las moscas domésticas no ven bien en la zona roja]. Así que quiero cambiar a LED.

¿Por qué no usar varios LED rojos?
@Andyaka No quiero que la configuración de LED se vuelva demasiado grande. ¿Y cómo resolver los problemas del disipador de calor?
"Una fuente de luz LED roja sería perfecta para mí, pero una fuente de luz LED roja de alto vataje (50W-100W) es difícil de encontrar en el mercado".
@Todos ¿Qué opinan de usar filtros ROJOS en un LED blanco cálido? Tienen una buena cantidad de rojo en comparación con el LED blanco frío. Aquí hay una comparación --- sitelighting.com/techtalk/… . Contra luces incandescentes --- physics.sjsu.edu/tomley/ObjectSpectra/tungstenbulb.html

Respuestas (5)

Como dice el cartel,

Una lámpara LED ROJA muy brillante (~ 50 W) con un trípode de lámpara o algo así sería perfecta para mí.

Dado el hecho de que uno puede comprar fácilmente una lámpara de inundación LED lista para usar, de 50 a 150w, con disipador de calor y electrónica de accionamiento, pero generalmente viene con LED blanco.

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Uno puede considerar simplemente reemplazar el módulo LED central del tamaño de una moneda y hacer el pequeño cambio correspondiente en la unidad V y A.

Hágalo usted mismo o si, en (pequeños) lotes, el fabricante puede hacerlo por usted.

Por ejemplo, estoy usando este LED de 10W, que es un dado de 9 LED, 3 series en un juego y 3 juegos en paralelo. Es 350mA, 10V. La placa de controlador de corriente constante es ajustable hasta un máx. 5A.

El módulo LED ROJO que se muestra (que no tengo a la mano, pero con el mismo principio que el de 10 W que tengo) es de 10 LED por 10 LED, cada dado es un LED de 1 W, el módulo es de aproximadamente 32 V y 3,5 A.

La especificación de ejemplo. es un LED blanco (que en realidad es azul y luego cambia a blanco) y el voltaje es ligeramente diferente del rojo pero tiene el mismo rango de 3.x a 4.x V

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Controlador comercial de 100 W con CE, entrada de 85 a 250 V CA, salida de CC de 20 a 38 V, 3 A

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ingrese la descripción de la imagen aquí ingrese la descripción de la imagen aquí Módulo LED de chip múltiple rojo de 10 a 100 W

Sospecho que subestimas la dificultad de modificar un dispositivo de este tipo.
Edité la respuesta, según el módulo de 10 W que estoy usando ahora. El módulo de 100W es el mismo principio, solo agrega más LED, cada 1W, en formato de 10 por 10, mientras que 10W es de 3 por 3. La modificación mecánica se atornilla. La placa de corriente constante establece la corriente a través del potenciómetro azul.
@QuéRoughBeast. Me gusta tu comentario. Lo aprecio. Perdón por no escribir mi respuesta lo suficientemente clara en una primera versión, al estilo 'norma' de esta comunidad. Soy nuevo en stackexchange.
Gracias por la respuesta. También encontré luces LED RGB controladas a distancia. Estas son luces RGB de 50 W --- youtube.com/watch?v=rKRx_hqlfmg . Tienen una tira de LED rojo, verde y azul. Y tienes la libertad de cambiar cada tira individualmente. Lo que no entiendo es si el vataje neto es de 50 W o el vataje de cada tira es de 50 W. Si el vataje neto es de 50 W, cada uno tendrá 50/3 W. Y eso es demasiado bajo, dado el gran tamaño de los proyectores. .
Puede necesitar tiempo para encontrar y comprar. Montaje real 30 minutos. Carcasas mecánicas similares con disipador de calor integrado para 50, 100 (más grande, con la misma forma que 50w) y 200 (dos módulos LED) vatios. Instalar el módulo LED es solo 4 tornillos simples y soldar dos cables. La unidad de potencia (como la unidad naranja anterior, del tamaño de un jabón) está lista. Puede buscar en la tienda en línea para comprar estos. Como la carcasa y la fuente de alimentación tienen una forma diferente (delgada, ancha, alta, baja). Necesita encontrar un vendedor que verifique estos por separado y le venda un kit que se ajuste mecánicamente. El LED solo rojo no es tan común como el blanco, pero está disponible.
@Daga Negra. Debo aclarar que estos 'componentes' están ampliamente disponibles 'empresa a empresa', entre fábricas de producción en masa de gran volumen/fabricantes de lámparas, módulos LED y fuentes de alimentación. Tenga en cuenta que la disponibilidad en pequeñas cantidades no está bien respaldada. Si está familiarizado y cómodo, continúe comprando componentes. De lo contrario, puede estar más seguro si trata de encontrar un vendedor que pueda seleccionar las piezas correctas y ensamblarlas para usted. El tiempo de montaje real no es largo, para el vendedor con los antecedentes adecuados, y la tarifa de montaje no debe ser demasiado alta. 50 a 200w es fácil de hacer.

Su LED "blanco" es en realidad un LED azul muy brillante combinado con un fósforo que absorbe parte de la luz azul y la vuelve a emitir como el amplio pico amarillo que ve en su espectro.

Si bien sería teóricamente posible sustituir un fósforo diferente que emita la luz roja que busca, no conozco ningún producto comercial que haga esto.

Sin embargo, los LED rojos muy brillantes están fácilmente disponibles. Se utilizan como luces estroboscópicas en vehículos de emergencia, como ambulancias, camiones de bomberos, coches de policía (dependiendo de su jurisdicción), etc.

Una lámpara LED ROJA muy brillante (~ 50 W) con un trípode de lámpara o algo así sería perfecta para mí.

No puede agregar luz con un filtro que no está en su espectro para empezar.

Las luces de los quirófanos suelen utilizar LED rojos puros para aumentar el espectro de los LED "blancos". Me imagino que necesita una buena reproducción cromática en el extremo sanguíneo del espectro en ese entorno.

Me temo que lo entiendes perfectamente, aunque no te gusta mucho.

Una vez que se genera su luz, realmente no hay nada que pueda hacer con las frecuencias no deseadas excepto filtrarlas. Simplemente no hay buenas maneras de convertir una frecuencia a otra. (Los láseres DPSS son una excepción, pero no se aplican aquí). Los filtros dicroicos se utilizan porque tienen características de corte relativamente nítidas y, por lo tanto, pueden producir bandas de paso estrechas que proporcionan colores "más puros", pero en realidad no convierten la luz de una frecuencia a otra.

Como regla general, las lámparas incandescentes producen alrededor del 10 % de su potencia como luz visible y prácticamente todo el resto como luz infrarroja, razón por la cual la luz con filtro rojo es muy caliente: el filtro rojo no elimina la luz infrarroja. Los LED brindan una eficiencia considerablemente mejor, pero como habrá notado, no mucho es rojo. Sin mucho para empezar, cualquier versión filtrada en rojo será, en tus palabras, abismal.

Lo que necesita, creo, son filtros de bloqueo de IR, o filtros fríos, para sus incandescentes. Hay dos tipos. El más común se usa en cámaras y otros sensores, y tiene el problema de que no toleran mucho calor. La otra variedad se usa en cosas como los proyectores LCD, y están diseñados para soportar calor, aunque el diseño de enfriamiento también es importante. Una fuente es http://www.mecanusa.com/polarizer/ColdFilter.htm , pero notará que estos cachorros pueden ser costosos.

En cuanto a los filtros LED LEE, aquí hay un esquema general, no técnico, http://www.leefilters.com/lighting/led-02.html#led-explain , pero en realidad es bastante simple. Los filtros normales funcionan con luz incandescente, con una curva de intensidad de cuerpo negro estándar. Como habrás notado, la intensidad de tu LED tiene este pico grande y gordo en el azul. Los filtros LEE LED solo tienen lo que se necesita para compensar este pico.

Estos filtros de bloqueo de IR --- ¿Absorben el IR o lo reflejan hacia atrás? Si lo absorben, necesitaré algo realmente fuerte porque usaré luces incandescentes de 1000 W. Si lo reflejan hacia atrás, ¿no dañará la fuente de luz? En los filtros LEE LED --- Estos filtros me darían una buena coincidencia de color en rojo, pero no creo que la intensidad sea mejor. Si hace clic en el filtro rojo, notará que la transmisión es solo del 10,1%.
@BlackDagger: la respuesta rápida es "cualquiera". Las versiones reflectantes se denominan, por razones obvias, espejos fríos. Y aunque no tienen los problemas de disipación de energía de los filtros de absorción, en realidad solo posponen el día del juicio final. Una vez que haya reflejado sus 900 vatios de IR, ¿qué hace con ellos? Tiene que ser absorbido en alguna parte. Así que necesitas hacer una trampa IR para el haz reflejado y lidiar con el calor allí. Luego puede filtrar el rojo del visible "frío". Como puede ver, esto requerirá algo de trabajo de su parte.
En realidad, me expresé mal. Dependiendo de cuál sea más conveniente, puede usar espejos calientes o espejos fríos. Depende de qué componente quiera tratar, transmitido o reflejado. Si desea que la trampa de infrarrojos esté al lado de la fuente y en un área aislada cerca de ella, podría ser más fácil diseñar un espejo caliente. Dios (o el diablo, según la fuente de sabiduría popular) está en los detalles.
Y sobre los filtros Lee y la intensidad: mi oración principal en mi respuesta permanece sin cambios, simplemente ampliada en alcance.

Un filtro óptico de paso largo con un corte a 480 nm haría el trabajo.

Me refiero a un filtro óptico "real", como los filtros interferométricos con una transición muy nítida.

Podrían costar 10 de $

Para el brillo, esta es la mejor solución. Debido a que el filtro es cuasi ideal, casi toda la energía de la parte roja pasaría a través de él. Si esto no es lo suficientemente brillante, eso significa que no hay suficiente potencia en la luz emitida en primer lugar. No hay manera de impulsar esto. Excepto agregar LED o enfocar la luz de salida al ROI.

Cómo generar luz roja a partir de un espectro dominado por azul
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