红外发光二极管参数与应用

红外发光二极管参数与应用

红外线发光二极管（Infrared Light-Emitting Diodes, IRLEDs）是通过特定材料制成的PN结，在正向偏压作用下注入电流产生红外光的一种发光器件。这类器件的光谱功率分布主要集中在830～950nm波长区间，半峰带宽约为40nm左右，其最大优点是可以实现几乎无红暴，延长使用寿命。

红外线发光二极管的波长通常应用于850nm、870nm、880nm、840nm、980nm等。在功率与波长的关系上，850nm波长的红外发射管功率较高，且随着波长增加，功率逐渐减小。峰值波长是分光仪测量能量分布时的能量最大值对应的波长。红外管辐射强度（POWER）单位为nm/sr，表示红外管辐射红外能量的大小，与输入电流成正比，与发射距离成反比。

红外发射管的功率提升会暂时增加照射距离，但最终会加速晶圆的衰减，导致红外灯亮度下降，夜间视图变得不清晰。复杂环境下的外光源会影响红外摄像机的性能。红外发射距离、发射角度（15°、30°、45°、60°、90°、120°、180°）、发射光强度和波长是物理参数。电性能参数包括直径为3mm、5mm的小功率红外线发射管，以及直径为8mm、10mm的中功率和大功率发射管。小功率发射管的正向电压在1.1-1.5V之间，电流为20mA；中功率发射管的正向电压在1.4-1.65V之间，电流为50-100mA；大功率发射管的正向电压在1.5-1.9V之间，电流为200-350mA，煜星电子已开发出1-10W大功率红外线发射管用于红外监控照明。

红外线发光二极管的发射强度受发射方向影响，发射强度在零度时定义为100%，随着方向角度的增大而减少。当方向角度为光轴方向的一半时，发射强度为峰值的一半，这一角度称为方向半值角。角度越小表示元件的指向性越灵敏。

红外线发光二极管的辐射强度随光轴上的距离而变化，并且与接收元件的入射光量和红外发光管的距离有关。光量度通常与距离的平方成反比，与接收元件特性相关。在控制距离与发射功率成正比的原则下，提高红外线的控制距离可通过工作于脉冲状态来实现。脉动光的有效传送距离与脉冲峰值电流成正比，增加峰值电流Ip可以增加红外光的发射距离。提高Ip的方法是减小脉冲占空比，即压缩脉冲宽度T。在实际应用中，通常使用频率在300kHz以下。