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

Question

Tengo una fuente de luz LED blanca, cuyo espectro es el siguiente ---

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

Y por lo tanto, cuando pongo un filtro rojo (filtro absorbente) delante de mi fuente de luz LED blanca, la luminosidad baja de repente a valores abismales.

¿Existe alguna forma de utilizar este espectro y obtener luces rojas sin comprometer la luminosidad? Pensé en la interferencia y luego me encontré con filtros dicroicos. Pero no estoy seguro de que eso sirva.

También me encontré con estos filtros llamados LEE LED filters que son filtros específicamente pensados para los LEDs. Pero no entiendo el principio científico con el que funcionan. Te agradecería que siguieras el enlace y me explicaras el principio científico. Por el espectro que se muestra en el enlace, estos filtros pueden dar más de un 85% de rojo. Pero la transmisión global es de apenas el 10,1% de la intensidad original. Así que es un poco triste. O tal vez no entiendo bien.

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

Háganme saber si hay otras opciones que se les ocurran, para producir una luz LED roja fresca. Ahora mismo utilizo una lámpara de tungsteno con filtro absorbente ROJO, pero hay tanto calor (infrarrojo) en ella que mis moscas domésticas se fríen. [Trabajo en un laboratorio de vuelo de insectos y utilizamos luz roja para la videografía de alta velocidad, ya que las moscas domésticas no ven bien en la zona roja]. Así que quiero cambiar a los LED.

Answer 1

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

Aunque teóricamente sería posible sustituirlo por un fósforo diferente que emita la luz roja que buscas, no conozco ningún producto comercial que lo haga.

Sin embargo, se pueden conseguir fácilmente LEDs rojos muy brillantes. Se utilizan como luces estroboscópicas en vehículos de emergencia, como ambulancias, camiones de bomberos, coches de policía (dependiendo de su jurisdicción), etc.

Answer 2

No puedes añadir luz con un filtro que no está ahí en tu espectro para empezar.

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

Answer 3

Como dice el cartel,

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

Dado que se pueden comprar fácilmente lámparas LED de 50 a 150 W, con disipador de calor y electrónica de accionamiento, pero normalmente vienen con LED blanco.

Se puede considerar la posibilidad de sustituir simplemente el módulo central de LEDs del tamaño de una moneda y hacer el pequeño cambio correspondiente en el accionamiento V y A.

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

Por ejemplo, estoy usando este LED de 10W, que es 9 LED die, 3 en serie en un conjunto y 3 en paralelo. Es 350mA, 10V. La placa de controlador de corriente constante es ajustable hasta un máximo de 5A.

El módulo LED ROJO que se muestra (que no tengo en las manos, pero, el mismo principio que el de 10W que tengo) es de 10 LED por 10 LED, cada dado es un LED de 1W, el módulo es de unos 32V y 3,5A.

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

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

Answer 4

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

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

Por regla general, las incandescentes producen alrededor del 10% de su potencia como luz visible, y prácticamente todo el resto como IR, razón por la cual su luz filtrada en rojo es muy caliente: el filtro rojo no está eliminando el IR. Los LEDs proporcionan una eficiencia considerablemente mejor, pero como has notado, no hay mucha luz roja. Si no hay mucho para empezar, cualquier versión filtrada en rojo será, según tus palabras, pésima.

Lo que necesitas, creo, son filtros de bloqueo de IR, o filtros fríos, para tus incandescentes. Hay dos tipos. El más común se utiliza en cámaras y otros sensores, y tiene el problema de que no soportan mucho calor. La otra variedad se utiliza en cosas como los proyectores LCD, y están diseñados para soportar el calor, aunque el diseño de la refrigeración también es importante. Una fuente es http://www.mecanusa.com/polarizer/ColdFilter.htm pero te darás cuenta de que estos cachorros pueden ser caros.

En cuanto a los filtros LED de LEE, un resumen general, no técnico, está aquí 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 gran pico en el azul. Los filtros LEE LED tienen lo necesario para compensar este pico.

Answer 5

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.

Pueden costar 10 dólares

Para la luminosidad, esta es la mejor solución. Como el filtro es casi ideal, casi toda la energía de la parte roja pasaría a través de él. Si esto no es lo suficientemente brillante, significa que no hay suficiente energía en la luz emitida en primer lugar. No hay manera de aumentar esto. Excepto añadiendo LEDs o enfocando la luz de salida hacia el ROI.