Es factible el uso de fibra óptica para aumentar el área de detección de infrarrojos fotodetector de la matriz?

Question

Estoy trabajando con un emisor de infrarrojos/sistema de detección basado en una Osram SFH 4545 IR LED colimado a través de 40 mm de diámetro, 120 mm fl lente y un sensor de matriz basada en tres conjuntos separados de tres Vishay TSOP 34856 todo está ejecutando un 56kHz de la señal. Tanto el emisor y el detector están diseñados para montarse en una amplia variedad de objetos móviles y por lo tanto no pueden ser conectados físicamente.

El problema es que el móvil de los elementos de montaje de las matrices de sensores suelen ser mucho más grande en términos de superficie, a continuación, los detectores pueden cubrir, sobre todo teniendo en cuenta el número de componentes utilizados. También, por su diseño, los sensores deben ser expuestos durante un altamente proceso físico por lo que se requiere protección adicional y el mantenimiento.

Sería posible el uso de líneas de fibra óptica como un tubo de luz para llevar la señal de IR a la matriz de sensores? Me estoy imaginando la organización de varias líneas a través de una extensa área del elemento de destino, aumentando así el área de cada matriz puede cubrir y también permite a los delicados componentes del sensor a ser trasladado a un lugar más protegido de la ubicación. Idealmente, me gustaría ser capaz de utilizar el mismo detectores o al menos uno con parámetros similares a fin de evitar cualquier rediseño o reprogramación.

Si esto es posible, ¿qué tipo de cable sería necesario? ¿Cómo sería la señal de infrarrojos ser recogidas en cada cable? No me puedo imaginar que tendría crudo extremos de los cables que salen por todas partes, pero me parece que no puede encontrar cualquier terminación de los componentes que no están diseñados para conectarse físicamente a una fuente de luz. Yo he investigado esta bastante bien a través de Google y otros varios tableros de mensajes y no he encontrado la información que necesito. Mi equipo y yo estamos firmemente en el campamento de BRICOLAJE y así nuestra base de conocimiento es profundo en zonas específicas. La fibra óptica no es uno de ellos. Cualquier ayuda se agradece.

Answer 1

Así que usted sólo desea utilizar fibra óptica para ampliar el área de cobertura de los sensores. Es totalmente posible para IR a viajar a través de cables de fibra óptica, sólo depende del tipo de cable y la transmisión de la longitud de onda. Echa un vistazo a este, específicamente el diagrama que muestra la dispersión y la absorción de longitud de onda en el cable de fibra óptica.

La comprensión de Longitudes de onda en la Fibra Óptica

Y como dicen en esa página, el primer longitudes de onda de 850, 1300 y 1550, debido a que se sitúan entre las bandas de absorción, y parece 1550 > 1300 > 850 debido a la dispersión de la curva. La fibra óptica se utilizan con LEDs IR, por ejemplo, en productos como este:

De fibra Óptica Junto LEDs IR

Sin embargo esto es obviamente diferente de lo que estás haciendo, ya que su fuente de IR no está directamente en uno de los extremos. Me imagino que se viene abajo es el detector de IR lo suficientemente sensible, y que va a depender de cómo gran parte de la luz se convierte en el cable, o lo lejos que está el cable y el LED.

Y parece que el detector es sensible a partir de 850 1050nm, y el LED se 940nm, por lo que es bueno, pero si vas a usar esto durante el día, usted tiene que preocuparse acerca de la radiación solar, y la absorción atmosférica. Parece que hay alrededor de 0,75 W/m^2 en 940nm de la irradiancia, y la banda de absorción es de alrededor de una de esas mesetas:

O en esta imagen, es el primer pico por encima del 50% desde la izquierda, alrededor del 65%, principalmente debido al vapor de agua:

Así que desde que yo en realidad no sé si se va a utilizar esta en plena luz del día o no, yo diría que si es una noche solo dispositivo, ir a por ello. Si no, aún podría ser posible, pero podría ser difícil. Si lo pruebas y no funciona, hay 3 cosas que puedo pensar que podrían ayudar:

1. Obtener una más potente LED IR -Parece que ya tienen el más poderoso de IR a 940nm, al menos en digi-key, pero que no podía herir a mirar a su alrededor.
2. Obtener detectores más sensibles
3. Mover a una longitud de onda diferente. --La verdad es que tengo algunas del IR Led de OSRAM así. Su 4545 tiene un pico de 500mW/sr de la intensidad radiante. Los que tengo son los 4751, que culmina a 1250 mW/sr. Esas parecen ser suspendido, pero que sí tienen el 4750, que tiene esencialmente las mismas especificaciones. 1250 mW/sr, en una longitud de onda de 850nm

Answer 2

En 1972 había cables de fibra óptica producida (por un escéptico detector de IR fabricante) para fijarse en el objetivo de varios industriales detectores de INFRARROJOS, estos detectores se utilizan para supervisar el paso de 'al rojo vivo' de acero de flores en una planta de colada continua. Aunque los detectores de INFRARROJOS fueron enfriados por agua, y 'establecer', a la máxima sensibilidad, que originalmente tenía todavía para ser instalado muy cerca de el paso flores para operar con eficacia. Sin embargo, este arreglo original resultó en una muy alta detector de índice de fracaso. Los cables de fibra óptica, en el que cada uno de alrededor de 1 metro de longitud y unos 5 mm de diámetro (dentro de un flexible carcasa exterior), fueron inicialmente fabricados con alta temperatura 'termina' para permitir a cada uno de ellos para ser colocado cerca de las flores, con los asociados de INFRARROJOS, detectores de trasladado de nuevo a un 'seguro' lugar más fresco. El sistema modificado trabajado muy bien con los cables de fibra óptica se movió aún más lejos de las flores. Debido a esto, más tarde cables de fibra óptica no tiene que ser resistente al calor, como el piloto de dispositivos y fueron más barato de obtener.

Answer 3

WRT krb686 la masa de los gráficos, por favor, tenga en cuenta que hay nuevas fibras con mucho mejor transmisión de la primera imagen. Usted puede ser capaz de encontrar algo adecuado a su longitud de onda de interés, si compras los proveedores especializados, pero usted encontrará que es más barato utilizar el estándar de telecomunicaciones de fibra en general. Estás en 940nm de la fuente del LED, por lo que la mayoría de la 62.5 o 50 um de fibra multimodo probablemente va a funcionar bien. Para obtener más luz, con algunas de las posibles formas de degradación que PUEDEN o NO de la materia para su aplicación, usted podría mirar a algunos de los mayores "grande" de las fibras, ya que parecen estar buscando en relativamente corto fibras. Carecen de características de lujo que importa a los modernos telcom, pero son más grandes "tubo" con 100 o 200 um núcleos (en vidrio, de índice escalonado.) Creo que su longitud de onda se aso de trabajo en los típicos "de plástico de fibra óptica", que son en la 1mm de tamaño del núcleo, y barato.

Como para obtener la luz, usted puede ser capaz de DIY, pero es generalmente caro área para jugar en. "del extremo de la bola de los lentes" (posiblemente el "auto" de lente o algo por el estilo para ser más genérico) de fibras es el/un enfoque típico para obtener una señal junto a una fibra esencialmente fundir el extremo de la fibra y se deja hacer su propia lente. El truco está, esto se hace generalmente con un empalmador de fibra óptica, y esos cuestan más que mi coche...OK, eso no es nuevo de un coche, pero aún así. 2 en la imagen es una bola de-lente - que están mostrando otras formas así, utilizado para otros fines.

Aquí hay un enlace a un "no sólo para la iluminación de grado" POF - 960um/1000um TLC POF página que está disponible para ~45 centavos de dólar por metro (menos de forma masiva, estoy seguro)