公司新闻风格——参考:“UV LED灭蚊灯管颜色客户指南”
1. 为什么波长比功率更重要
在可见光照明中,工程师通常以亮度来考虑:功率越大,图像质量越好。但短波红外(SWIR)则不同。传感器读取的信号并非你自身发出的光,而是目标发出的光。 吸收功率强大的 LED 如果波长错误,会产生强烈的照明,但目标无法忽略;而功率适中的 LED 如果波长正确,则反射或透射信号会发生可测量的变化。
所有短波红外成像仪(SWIR)设计都遵循三个基本原则:
- 吸收与波长有关。 水、酒精、葡萄糖和乳酸在1000nm至2000nm之间都有各自的特征吸收带。在这些吸收带之外进行照射会浪费能量。
- 发射带必须与吸收带重叠。 LED 的峰值发射波长应该位于目标吸收窗口内,或者尽可能接近目标吸收窗口。
- 一个LED灯,一个目标。 单个短波红外LED的发射波段较窄。如果需要测量多种物质,则需要使用多个波长——可以使用多个独立的发射器,或者采用多波长序列的方法。
2. 读取吸收性指纹
下表将四种常见测量目标的吸收光谱与光源应覆盖的波长范围对应起来:
经验法则: 确定目标波长,查找其吸收带,然后选择峰值波长落在该吸收带内的短波红外LED。 最强 乐队——不是最便宜或最亮的那支。
3. 选择套餐:每种方案的价格是多少
天辉的SWIR LED系列提供四种标准配置。每种配置都在光束特性和集成便捷性之间进行权衡:
三条选择规则:
- 宽光束(120°),可实现近距离和覆盖范围。 安装在目标附近的传感器——湿度探头、液体池、紧凑型检测头——受益于大面积均匀照明。
- 窄光束(60°)用于远距离和穿透。 当光线必须穿过薄雾、烟雾或分拣线时,更窄的光束会将能量集中在摄像机所拍摄的位置。
- 球形镜头与平面镜头是机械方面的选择,而不是性能方面的选择。 球形透镜封装简化了窄角度光束整形;扁平封装更易于集成到高密度PCB布局中。请根据您的光学和组装限制进行选择。
4. 功率等级:0.1W 和 1W 数字的实际含义
阅读指南: 1W 系列的辐射功率约为 0.1W 系列的十倍,是线扫描、分拣和远距离成像的理想选择。0.1W 系列适用于电池供电和空间受限的设计,在这些应用中,毫瓦级信号即可满足需求。如果应用需要持续高电流,请务必确认散热管理——结温限制在 105°C 以内,结到焊点的热阻为 10°C/W。
5. 常见的选择错误(以及如何避免这些错误)
错误 1:根据波长的可用性而不是吸收情况来选择波长。 随意选择LED而非选择目标吸收波长的LED是导致短波红外(SWIR)设计失败的最常见原因。解决方法:先确定吸收波段,然后再匹配LED。
错误 2:将可见光亮度与红外输出混淆。 波长为 1050 纳米的发光体肉眼几乎不可见;但这并不意味着它的功率很弱。判断短波红外 LED 的性能,应该看其在特定波长下的辐射功率(毫瓦),而不是外观。
错误 3:假设一个 LED 灯可以覆盖所有目标。 单个窄带发射器只能很好地测量一种物质。多物质检测系统需要多个波长,这需要从一开始就进行规划。
错误 4:忽略光束角度。 远距离使用120°发射器会导致能量分布过于分散;近距离使用60°发射器可能会产生热点。应使光束角度与工作距离相匹配。
错误五:忽视环境。 雾、烟和高温表面会影响短波红外波的传播和探测器的响应。务必在实际运行条件下进行测试——切勿想当然地认为实验室性能可以直接应用于生产现场。
6. 常见问题解答
Q1:天辉SWIR LED的可用波长范围是多少? 整个产品组合的峰值波长范围为 1,100nm 至 1,900nm:0.1W 3528 系列覆盖高达 1,900nm,而 1W 系列覆盖 1,100–1,800nm。
Q2:测量湿度时应该使用哪个波长? 水在1400-1650nm波段有强烈的吸收(在1050nm处还有一个次要吸收带)。1450nm或1550nm的发射波长是湿度传感器的典型起始波长。
Q3:同一个LED可以测量水和葡萄糖吗? 两者在1400-1650nm波段重叠,因此在某些设计中可以使用单个波长同时满足两者的需求——但必须评估交叉干扰。为了实现可靠的多目标测量,建议使用不同的波长。
Q4:120° 还是 60° 视角——我需要哪种? 近距离和广域照明适宜使用 120° 角;远距离、窄视野和穿透雾霾/烟雾适宜使用 60° 角。选择前请先确定您的工作距离。
Q5:天辉是否支持定制波长和封装? 是的。天辉的九步定制流程涵盖需求分析、研发、原型制作、样品测试、批量生产和质量检验。只需提供您的目标物质、测量几何形状和环境,我们的工程团队就会推荐或开发合适的发射器。
Q6:SWIR LED 拥有哪些认证? 该系列产品符合 RoHS、CE、FCC、UL、REACH、KC 和 UKCA 标准,并符合 ISO 9001:2015 质量管理体系,其光生物安全性已通过 KTR 测试报告验证。
将波长问题转化为设计优势
波长选择并非细节,而是所有短波红外(SWIR)测量的基础。了解发射器为何必须匹配吸收特征的客户,能够设计出更优秀的系统,减少原型制作的失败次数,并牢记是谁帮助他们一次性成功。这正是销售组件与建立合作伙伴关系之间的区别。
如需波长选择支持、光谱比较数据或定制 SWIR LED 设计,请联系天辉工程团队——拥有 23 年以上的 LED 制造经验,交付了 10,000 多个解决方案,并采用九步流程,旨在将您的产品从需求转化为交付。











