Hallo, Ich möchte das Licht einer PowerLED durch einen Lichtwellenleiter transprortieren. Die LED ist flach - halt also keine Kuppel oben drauf wie z.B. die K2-Emitter. Die LED straht auf einer Fläche von 1x1cm. Ich habe bis jetzt einfach mal bei Ebay Plexiglas-Leiter bestellt mit 3mm Durchmesser und die nebeneinander auf die LED gestellt und zusammengebunden. Ich bin vom Resultat sehr enttäuscht. der Lichtleiter leuchtet seitlich auf ganzer Länge an seinen Dehnungsstellen (durch das biegen) Und die oberfläche ist auch nicht das Wahre. Die Leiterenden habe ich nach dem zuschneiden natürlich glatt geschliffen und poliert. Danach habe ich das Plexiglas erhitzt um die Leiter am LED-Ende zu deformieren. Damit sind die Runden leiter dann besser aneinandergeklebt sodass der Lichtleiter die LED zu 100% bedeckt. Auch das war nicht sehr erfolgreich. Der Leiter leuchtet immernoch wie ein Weihnachtsbaum. Problem ist wohl einerseits die unreinheit des Leiters und andererseits auch die großflächige (und weitwinkelige) Abstrahlung der LED die ich mit zu dünnen LWLs auffange. Wie macht man sowas sinnvoll? Und mit welchem Material? MFG
Vorrausgesetzt Du willst nur einen Leiter verwenden: Flüssiglichtleiter mit 1,5 cm Durchmesser verwenden. Sind aber teuer. Vielleicht kann man aber einen aus einem durchsichtigen PVC-Schlauch und einer Flüssigkeit mit höherem Brechungsindex bauen... Die Plastiklichtleiter strahlen immer seitlich, tzotzdem ist die Effizienz aber gut. 80% Wirkungsgrad schaffst Du abhängig von der Länge. Evtl. Schwarz anmalen. Wichtig sind noch zwei Dinge zu bedenken: 1. Keine optische Kopplung wird besser als das direkte Aufsetzen des Leiters auf die LED. Vergiss Linsen etc. 2. Die numerische Apertur des Leiters beeinflusst die Sammeleffizienz. Sprich, nimmst Du Glasleiter, die nicht seitlich leuchten, aber dafür nur ne NA von 0,3 statt 0,5 haben, kommst Du uU schlechter weg!
Hier, die gibts bis zu 8 mm Kerndurchmesser bei denen: http://thorlabs.com/NewGroupPage9.cfm?ObjectGroup_ID=4273
Kannst du mal ein Foto machen. Einmal dunkel und einmal in Betrieb. Solche Lichtleiter basieren auf totaler interner Reflektion. Dazu muß das Licht relativ flach an der inneren Oberfläche ankommen. Die Oberfläche muß glattpoliert sein. Im Endeffekt also eine Linse dazwischenschalten oder eine Art Tropfen formen.
>Im Endeffekt also eine Linse dazwischenschalten oder eine Art Tropfen >formen. Erspar uns doch bitte diesen falschen Ratschläge! Man kann mit einer Linse die Kopplung nicht verbessern. Das geht bei einer Laserdiode weil sie eine Punktlichtquelle ist, aber nicht bei einer Leuchtdiode, da sie ein Flächenstrahler ist!!!!!!!!! Wie oft wird dieser hirnverbrannte Ratschlag noch gegeben? Die beste optische Kopplung einer Faser an eine LED ist die Piggyback-Anordnung.
Fotos kann ich leider nicht machen. Hab nur Händi zur Verfügung und wenn man auf den verrauschten und miserabel (gar nicht) fokusierten, schlecht belichteten Bildern nix sieht, bricht ier wieder die "Bildformate"-Diskussion aus. Ich warte ja eigentlich schon auf die Rechtscheibkorrekteure ;-) @whatever: Der Flüssigkeitsleiter klang mir bisher am sympatischsten. Viel Geld kann ich leider dafür nicht ausgeben. Und der Biegeradius sollte sich auch in grenzen halten. Also sind selbstgebaute Brechzahl-konfigurationen wohl am sinnvollsten, oder? Deine Informationen waren sehr nützlich. Bin für weitere Inputs offen. Bzgl Flüssigkeitsleiter, bin ich sehr offen :-) MFG
Achtung whatever, nicht unfreundlich werden, sonst wird der Thread nur wieder von Spammern gekapert. ;-) Wenns für Piggyback-Anordnung noch was deutsches gibt, (oder was englisches) würd ich mich gerne informieren. Google finded bereits als 5. Treffer diesen Thread :-D Ich vermute du meinst einfach nur "direkt auf die LED mit dem ganzen Kern drauf", oder? Der Abstrahlwinkel macht mir schon noch sorgen. Strahlen der linken Seite die flach zum rechten LED-Rand wandern werden NIE vom LWL aufgenommen. Irgendwie mist.
whatever schrieb: >>Im Endeffekt also eine Linse dazwischenschalten oder eine Art Tropfen >>formen. > > Erspar uns doch bitte diesen falschen Ratschläge! Man kann mit einer > Linse die Kopplung nicht verbessern. Naja, wenn eine LED wie die oben beschriebene weitwinklig abstrahlt, wie willst Du dem anders entgegenwirken? Wie Abdul schon schrieb, basieren solche Lichtleiter auf totaler interner Reflektion. Dafür muss der Winkel, mit dem der Strahl auf die innere Wand fällt, möglichst flach sein. Das ist mit einer Weitwinkel-LED aber nicht machbar, außer man korrigiert den Strahlengang vorher mit einer Linse. Dass die Kopplung über eine Linse suboptimal ist, ist natürlich auch klar. Somit hast Du natürlich auch wieder recht. Aber was nicht geht, geht auch nicht - jedenfalls nicht mit so einer LED. Meines Erachtens braucht der TO eine LED, die einen möglichst geringen Abstrahlwinkel hat. Die oben beschriebene LED ist also schlichtweg die falsche für sein Vorhaben.
Leider sind richtige PowerLEDs >5W nur selten fokusiert zu haben. Wie baut man sich denn so einen Flüssigkeitsleiter selbst? Ich vermute der Schlauf muss extrem glatt innen sein. Man kann auch ein Mehrschichtsystem bauen. (macht sowas sinn?) Laut dieser Liste hier: http://www.robinwood.com/Catalog/Technical/Gen3DTuts/Gen3DPages/RefractionIndexList.html ..wäre ja Zuckerwasser das Non+Ultra. Darum eine Plaste saubere, darum normales Wasser, darum dann den normalen Mantel (was auch immer) Ist das Träumerei, oder ist es sinnvoll nach Materialien zu fragen, mit denen man was bauen könnte?
Zuckerwasser könnte gehen. Probier es aus. Was mit Piggyback meinte ich Faser direkt auf der LED. Was die Linsenfreunde hier nicht verstehen ist, dass man die Strahlen nicht "flacher" machen kann. Wenn das gehen würde, könnte man aus LEDs auch Laserpointer bauen, was ebenfalls nicht geht.
LWLmontierer schrieb: > Leider sind richtige PowerLEDs >5W nur selten fokusiert zu haben. Was willst Du eigentlich damit? Informationen über eine Strecke von mehreren Kilometern übertragen oder eine "Taschenlampe" am Ende eines Lichtleiters, die möglichst hell sein soll? Vermutlich letzteres. Du willst also möglichst viel "Power" am Ende des Lichtleiters wieder rausbekommen? Wie soll das Ende Deines Leiters denn strahlen? Weitwinkelig wie die LED am anderen Ende? Oder gebündelt? Vielleicht erzählst Du erstmal, was der Zweck Deines Unterfangens ist. Sonst stochern alle nur im Dunkeln und man empfiehlt Dir, einen Schlauch zu nehmen, 2 Kabel durchzuziehen und die LED dort zu montieren, wo das Licht austreten soll - und zwar nach außen leuchtend, fertig! ;-)
OK, aber woher nimmt man die Rohre / Schläuche die eine entsprechend gute Oberfläche besitzen. Rein gefühlsmäßig ist ein diffuser Schlauch ja eher ungeeignet ;-)
@Frank: Das mit der Taschenlampe kommt schon hin. Die LEDs müsses aber gekühlt werden und wenn alle LEDs vorne direkt sitzen bekommt man die Wärme nicht weg. Außerdem passen nicht alle vorne hin. Also die LEDs alle ins Gehäuse verteilen und mit Lichtleiter an die Front. :-)
Frank M. schrieb: > Naja, wenn eine LED wie die oben beschriebene weitwinklig abstrahlt, wie > willst Du dem anders entgegenwirken? Mit einer Linse jedenfalls nicht, ein grosser Teil des Lichts geht ja schon an der Linse vorbei oder trifft sie am Rand. Es fehlt da wohl am räumlichen Vorstellungsvermögen (ein leider nicht zu behebender Verdrahtungsfehler in der Grosshirnrinde). Denkbar wäre eine Ankopplung über einen speziell berechneten Spiegel, etwa einen Ellipsoid-Spiegel (wird so ähnlich zum Pumpen von Lasern oder zur Zündung von Wasserstoffbomben verwendet). Ich glaube aber nicht, dass man so etwas irgendwo zu kaufen bekommt. Ausserdem wäre das relativ wenig sinnvoll, denn natürlicherweise strahlen LEDs in einem engen Kegel. Da bemüht sich also der LED-Hersteller, konstruktiv eine breite Abstrahlung zu erreichen, und jemand versucht vergeblich die aufgeweitete Strahlung mit einer Linse wieder einzufangen. Zusammenarbeit sieht anders aus. Gruss Reinhard
Reinhard Kern schrieb: > Mit einer Linse jedenfalls nicht, ein grosser Teil des Lichts geht ja > schon an der Linse vorbei oder trifft sie am Rand. Es fehlt da wohl am > räumlichen Vorstellungsvermögen (ein leider nicht zu behebender > Verdrahtungsfehler in der Grosshirnrinde). Keine Sorge, mit meiner Grosshirnrinde ist soweit noch alles in Ordnung ;-) Wie Du vielleicht aus dem Physikunterricht weisst, kann man jeden Strahlengang auch umkehren. Natürlich wäre so eine Linse wesentlich größer als die LED selbst und deshalb für das Vorhaben allein schon wegen des nötigen Abstandes, gigantischen Ausmaßes und schlechten Wirkungsgrades absolut unrealistisch. Meine Frage ... >> Naja, wenn eine LED wie die oben beschriebene weitwinklig abstrahlt, >> wie willst Du dem anders [als mit einer Linse] entgegenwirken? war deshalb eher rhetorischer Natur. Ich wollte eigentlich von "whatever" eine alternative Lösung hören für die Problemstellung, einen Weitwinkel-Strahl in einen Lichtleiter zu "pressen". > Denkbar wäre eine Ankopplung über einen speziell berechneten Spiegel, > etwa einen Ellipsoid-Spiegel [...] Klingt nicht schlecht, ist aber ebenso unrealistisch. > Zusammenarbeit sieht anders aus. Eben: Weitwinkel-LED + Lichtleiter ist ein Widerspruch in sich. Das kann nicht gehen. Wie wärs mit einem Taschenlaser vor dem Lichtleiter? Das Ding hätte Power und einen schönen Strahl - optimal für den LWL.
whatever schrieb: >>Im Endeffekt also eine Linse dazwischenschalten oder eine Art Tropfen >>formen. > > Erspar uns doch bitte diesen falschen Ratschläge! Man kann mit einer > Linse die Kopplung nicht verbessern. Das geht bei einer Laserdiode weil > sie eine Punktlichtquelle ist, aber nicht bei einer Leuchtdiode, da sie > ein Flächenstrahler ist!!!!!!!!! Wie oft wird dieser hirnverbrannte > Ratschlag noch gegeben? Die beste optische Kopplung einer Faser an eine > LED ist die Piggyback-Anordnung. Für einen Niemand, hast du einen ganz schön forschen Ton! Zitierst falsch (weil zu kurz), meiner Meinung nach mit voller Absicht, und siehst nur deinen Kram als richtig an. Piggyback ist nicht DIY. Hier gehts um einfache Lösungen im Sinne von Basteln. Wie gesagt: Mach einen Tropfen an das Ende des Plexiglasstabes und klebe den auf die LED drauf. Der Weitwinkeleffekt entsteht hauptsächlich durch die Brechung an der Oberfläche des Vergußmaterials der LED. Wenn du da Plexiglaskleber hinmachst, hast du einen sehr ähnlichen Brechungsindex wie das Material der Haube der LED. Folglich gehen die Strahlen nicht mehr so weit von der Mitte weg. Der Wirkungsgrad wird allerdings insgesamt trotzdem bescheiden bleiben. Im Verlauf des Tropfens muß möglichst bereits vollständige Reflexion an der inneren Oberfläche möglich sein. Naja, als Ziel deines Versuchs lol. Es gibt solche Lichtleiter auch für Mikroskop-Beleuchtung mit stinknormalen Halogenlampen als Quellen. Ich würde mir solche Konstrukte mal ansehen.
Lieber Abdul, bitte nicht abschweifen. Manchmal muss man andere einfach Sachen sagen lassen die einem nicht passen. So viel Fachfremder Text ist ebenso sinnvoll wie eine mögliche falsche Meinung in einem Thread.. Mit dem breiten Abstrahlwinkel: ich glaube dir ehrlichgesagt nur halb. Es liegt nicht am Gehäuse. Grund meines Misstrauens: Auch Standard-LEDs sitzen in einem Gehäuse. Schau mal genau hin (oder Wikipedia) der Halbleiter selbst sitzt in einem winzigen Reflektor. Der wäre nicht nötig, würde der Halbleiter in eine bestimmte Richtung abstrahlen. LeistungsLEDs haben einen größeren Chip. Deswegen aber keine andere Abstrahlcharakteristik. Wenn ich mich an das 3. Semester noch korrekt erinnere, dann leutet eine LED so ungerichtet, dass manche Photonen sogar in den Chip hinein gehen und absorbiert werden müssen. Wahrscheinlich ist ein aufgesetzter Reflektor auf die LED auch eine Lösung. Das richtet wenigstens die "entarteten" Strahen in den Leiter. Der Reflektor würde ja nichtmal den Wirkungsgrad senken, auch wenn er nicht 100% reflektiert. Insgesamt wird die Sache mit dem Zuckerwasser und dem Schlauch interessant. Nur welche Schläuche nutzt man da..? MFG
Ihr habt einen komischen Ton. Du bist es doch der um Hilfe fragt. Ich wollte schon fast sagen: Bettelt! Ich bin kein Opto-Experte. Da gehst du besser in ein Physik-Forum oder in die NGs. Hier bei µC.net gibts offensichtlich auch keine Leute der Halbleiterhersteller. Wäre ne interessante Frage, warum die nicht in einem Forum zu finden sind. Eigenartig. Daher kann ich dir nur aus meinen bescheidenen Kenntnissen schöpfen, bisserl Theorie und etwas Erfahrung mit Opto-Halbleitern und Gaslasern. Es ist richtig, die meisten Photonen gehen bereits intern verloren, weil die Dichte des Halbleiters schonmal erheblich größer ist als die des Plaste. Da gibts irgendwas neuartiges seit einigen Jahren, das die Materialien optisch transparent gemacht werden. Was für deine uns unbekannte LED zutrifft, weiß ich nicht. Sehr sinnvoll den Typ nicht zu verraten. Auf eine 5mm LED einen Plexiglasstab anzukoppeln, sehe ich nicht als große Aufgabe an. Höchstens die Serienfertigung, wenn das notwendig ist. Hochleistungsmodule aus mehreren Flächen-LEDs sind sicherlich eher ungeeignet. Das strahlt ja in alle Richtungen... Der Rat in Richtung Halogen-Lichtleiter ist wirklich ernst gemeint. Was mir mal vor Jahren für eine andere Geschichte einfiel: Eine Weihnachtskugel als Konzentrator. Von Flüssigkeiten würde ich die Finger lassen. Mehrere Ebenen nach außen sind wegen schlechter werdender Totalreflexionsmöglichkeit kontraproduktiv! 'Echte' Glasfasern sind in Zonen von unterschiedlicher Dichte aufgebaut. Da kommt es nicht zur Totalreflexion an der Außenfläche, sondern bereits gradiell weiter innen. Schau dir doch einfach mal fertige LED Plastikverlängerungen für Frontplatten an.
Ich habe leider nur Flächen-LEDs zur Verfügung - der Typ ist da nicht relevant ;-). Hab bis jetzt kaum LeistungsLEDs gesehen die in einem standard 5mm Gehäuse sitzen. Bei den Leistungs-LEDs geht es mitlerweile um Lumen und nicht mehr um mcd. Deswegen machen breite Abstrahlwinkel nix mehr aus.. Ich hab mal ein wenig rumgesucht wenn ich glasklaren PVC-Schlauch in Verbindung mit Flüssigkeiten nutze sieht die Welt düster aus. PVC hat 1.6 Brechungsindex. Das Wasser < 1.5. Man müsste also eigentlic das PVC in das Wasser legen ;-) Der Brechungsindex muss ja nach außen hin abnehmen. Welche Materialien nimmt man denn da? Silikonschlauch ist nicht glasklar. Und über den Brechungsindex hab ich davon nix gefunden. Aber sehr kreativ bin ich mit den Materialien jetzt auch nicht. MFG
Und die Enden des flüssigkeitsgefüllten Schlauches machst du dann wie zu und optisch offen? Silikon gibst auch 'glasklar'. Kartusche ca. 10 Euro. Das normale transluzente ist natürlich ungeeignet. PS kann man auflösen und dann neu gießen. Silikon -> Benzin PS -> Aceton Plexiglaskleber ist auch glasklar und paßt optisch zu Plexiglasstäben. Also kein Verlust. Schau dich mal bei Optiodiode.com um. Oder einfach mal den Hersteller der LED fragen.
>Und die Enden des flüssigkeitsgefüllten Schlauches machst du dann wie zu >und optisch offen? Eigentlich egal. Die Verschlus"kappen" sind 90° zum LWL vgedreht. Also wenn da noch Totalreflexion herrscht... hab ich nen denkfehler? Wichtig wäre übrigens erstmal welche Brechzahl Silikon hat, wenns glasklar wäre. auf was genau soll ich bei Optiodiode achten? Hersteller der LED: Ebay-irgendwas zeugs. Weder Typname, noch sonstwas, dafür für 10W 7eur. mal sehen was ankommt. ;-)
Erinnert mich an Salzwasserantennen. Optodiode stellt schweineteure Multichip Powerstrahler her. Also einfach mal fragen, wie man die ankoppelt. Umso teurer, umso besser der Support! Die Teile die ich von den verwendete, haben sich zumindest gut gemacht.
http://www.youtube.com/watch?v=RiYOw5NsoKY&feature=related# ab 5:00 wirds interessant. Kann jemand seiner Sprache folgen wenn es um die Bestandteile geht? So weit ich das verstehe ist es ein PET-Schlauch. Aber was genau füllt er rein? Irgendein kleber "crystal clear"..?? hö?
LWLmontierer schrieb: > Ich habe leider nur Flächen-LEDs zur Verfügung - der Typ ist da nicht > relevant ;-). Finde ich schon, dass der relevant ist. Hat die LED zum Beispiel eine kuppelförmiges Gehäuse? Wenn ja, könnte man das planschleifen, denn wie Abdul schon sagte, wird der Weitwinkeleffekt größtenteils durch Brechung an der Oberfläche des Gehäuses erzielt.
Zum Glück finde ich solche Informationen auch interessant und habe es im Eingangspost erwähnt. ;-)
Wenn der Angebot abgelaufen ist, wird der Link zwar niemanden was bringen, aber ich hoffe das Thema geht schneller vorbei ;-) http://cgi.ebay.de/ws/eBayISAPI.dll?ViewItem&item=270758343095&ssPageName=ADME:L:OC:DE:1123 Alternativ könnte man das Produktfoto hier hochladen. Aber das traue ich mir nicht. Ist ja nicht mein Foto. MFG
Hallo, bei LEDs im 5mm-Gehäuse habe ich schon das Plastikgehäuse abgesägt bis dicht über den Chip und neu poliert mit Diamantpaste auf einer Poliermaschine. Das hat die Einkopplung in etwa verdoppelt, v.a. wegen des geringeren Abstand Chip-LWL. Ist aber viel Arbeit. Gruss Reinhard
5mm haben reflektoren, die den Stral im Gehäuse richten. Scheinbar ist das das einzige Konzept was halbwegs erfolgsversprechend ist. Erst einen Reflektor, dann ein LWL der den ganzen Reflektor umgibt. Wäre eigentlich für einen Flüssigkeits-LWL ein passender Verschluss auf der LED-Seite. Dennoch braucht man einen heftig dicken LWL. Also: wie baut man sich sowas als Bastellösung selbst? FlüssigkeitsLWL ist ja schon angebracht. Was fehlt: Ein Material mit geringem Brechungsindex (n < 1.4) was als Flexibler schlauch dienen kann. PVC scheidet da wohl leider aus. Oder: Eine Flüssigkeit mit krassem Brechungsindex (n > 1.7). Wobei das Harz vom Gehäuse der LEDs wohl einen Brechngsindex von 1.5-1.6 aufweisen könnte. Also sollte man dort -wie angeraten- in der Nähe liegen (z.B. Zuckerwasser mit n=1.5) -> Da braucht man eben Schlauch mit (n<1.4) Was eignet sich da? MFG
LWLmontierer schrieb: > http://www.youtube.com/watch?v=RiYOw5NsoKY&feature=related# ab 5:00 > wirds interessant. > > Kann jemand seiner Sprache folgen wenn es um die Bestandteile geht? > So weit ich das verstehe ist es ein PET-Schlauch. Aber was genau füllt > er rein? Irgendein kleber "crystal clear"..?? hö? Er füllt "Resin" rein, also (Zweikomponenten-)Gießharz. Gruß, Bernd
Klingt gut. Findet sich 1kg bei Ebay für 20eur incl härter. Bei dem gefunden angebot steht gleich: Brechzahl, 23 °C 1,545 – 1,547 - 2150 Man benötigt also immernoch einen klaren Schlauch mit wesentlich niedrigerer Brechzahl. :-( Dringend Idee gesucht!
Mit dem nun endlich vorliegenden Bild der LED bleibe ich bei meinem Vorschlag: Plexiglasstab (gibts in jeder denklicher Variante) und an dessen Ende einen großen Tropfen aus Plexiglaskleber anbringen, so daß dieser die Einzelchips schön komplett umkreist. Denn dann auf die Monster-LED draufsetzen und festwerden lassen. Mechanisch stabil ist es allerdings nicht sonderlich. Irgendeine Fixierung wird notwendig sein. Eingießen bringt natürlich wieder das Brechungsproblem. Den Tropfen könnte man z.B. als Kegel in einem Trichter formen. Laß dir was einfallen.
Informationensucher=LWLmontierer schrieb: > Klingt gut. Findet sich 1kg bei Ebay für 20eur incl härter. > Bei dem gefunden angebot steht gleich: Brechzahl, 23 °C 1,545 – 1,547 - > 2150 > > Man benötigt also immernoch einen klaren Schlauch mit wesentlich > niedrigerer Brechzahl. > > :-( > > Dringend Idee gesucht! Wieso? Das ist doch in etwa die Brechzahl von Plexi. Die Kunststoffe haben eh alle sehr ähnliche Brechzahlen. Füllst du in einen Schlauch. Aushärten lassen, Schlauch eventuell entfernen durch Aufschneiden. Wenn das funktioniert, kann man dann über Verbesserung nachdenken.
Du meinst einfach nur in einen Schlauch giesen und dann zu frieden sein? Ich dachte mehrstufige LWLs hätten gewisse Vorteile. Den Schlauch dranlassen wäre das einfachste. Wenigstens dann brauch ich einen Schlauch mit geringerer Brechzahl. Beim Entfernen des Schlauchs macht man sich nur die Oberfläche kaputt.. Oder irre ich mich? Eine steigende Brechzahl nach außen hin ist doch mist, da dann das Licht aus den LWL rausgebrochen wird, oder?
Aus diesem Video [1] könntest du einige Anregungen mitnehmen. [1] http://www.boingboing.net/2011/07/19/soda-bottles-become.html
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