Angstrom - podesivi LED izvor svjetla: 15 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:35

Angstrom je 12 -kanalni podesivi LED izvor svjetla koji se može izgraditi za manje od 100 funti. Sadrži 12 LED kanala s kontrolom PWM-a u rasponu od 390nm-780nm i nudi i mogućnost miješanja više kanala na jedan izlaz od 6 mm povezanih s vlaknima, kao i mogućnost istovremenog izlaza bilo kojeg ili svih kanala na pojedinačne 3 mm izlaze vlakana.

Aplikacije uključuju mikroskopiranje, forenziku, kolorimetriju, skeniranje dokumenata itd. Možete jednostavno simulirati spektar različitih izvora svjetlosti, poput kompaktnih fluorescentnih svjetiljki (CFL).

Osim toga, izvori svjetlosti mogli bi se koristiti za zanimljive kazališne svjetlosne efekte. Kanali za napajanje su više nego sposobni rukovati dodatnim LED diodama s većim nazivnim napajanjem, a više valnih duljina stvaraju prekrasan i jedinstven višebojni efekt sjene koji normalni bijeli ili RGB LED izvori ne mogu duplicirati. Cijela je duga u kutiji !.

Korak 1: Potrebni dijelovi - Osnovna ploča, napajanje, kontroler i LED sklop

Podna ploča: Jedinica je sastavljena na drvenoj podlozi, otprilike 600 mm x 200 mm x 20 mm. Dodatno, za poravnavanje optičkih vlakana koristi se drveni blok za rasterećenje 180 mm X 60 mm X 20 mm.

Napajanje od 5 V i 60 W spojeno je na električno napajanje putem osigurača s IEC utikačem, opremljenog osiguračem od 700 mA, a mali prekidač naznačen najmanje 1A 240V koristi se kao glavni prekidač.

Glavna ploča je izrađena od standardne fenolne ploče obložene bakrom, koraka 0,1 inča. U prototipu ova ploča ima dimenzije približno 130 x 100 mm. Na prototip je ugrađena opcionalna druga ploča, dimenzija oko 100 x 100 mm, ali to odgovara samo dodatnim strujnim krugovima, kao što je logika obrade signala za spektroskopiju itd., A za baznu jedinicu nije potrebna.

Glavni LED sklop sastoji se od 12 LED dioda sa 3 zvjezdice, svaka različite valne duljine. O njima se detaljnije raspravlja u donjem odjeljku o LED sklopu.

LED diode su postavljene na dva aluminijska hladnjaka koji su u prototipu bili duboki 85 mm x 50 mm x 35 mm.

Za upravljanje jedinicom koristi se Raspberry Pi Zero W. Opremljen je zaglavljem i priključuje se u odgovarajuću utičnicu od 40 pinova na glavnoj ploči.

Korak 2: Potrebni dijelovi: LED diode

12 LED dioda imaju sljedeće središnje valne duljine. To su LED zvjezdice sa 3W sa podnožjem hladnjaka od 20 mm.

390nm410nm 440nm460nm500nm520nm560nm580nm590nm630nm660nm780nm

Sve jedinice osim 560nm nabavljene su iz FutureEdena. Jedinica od 560 nm nabavljena je s eBaya jer FutureEden nema uređaj koji pokriva ovu valnu duljinu. Imajte na umu da će ova jedinica biti isporučena iz Kine, pa ostavite vrijeme za isporuku.

LED diode su pričvršćene na hladnjak pomoću termalne trake Akasa. Izrežite kvadrate od 20 mm, a zatim jednostavno zalijepite jednu stranu za LED, a drugu za hladnjak, pazeći da slijedite upute proizvođača s koje strane traka ide na LED hladnjak.

Korak 3: Potrebni dijelovi: LED upravljačko kolo

Svakim LED kanalom upravlja se pomoću GPIO pina na Raspberry Pi. PWM se koristi za kontrolu intenziteta LED diode. MOSFET napajanja (Infineon IPD060N03LG) pokreće svaku LED diodu preko otpornika snage 2 W kako bi ograničio LED struju.

Vrijednosti R4 za svaki uređaj i izmjerena struja prikazane su dolje. Vrijednost otpornika se mijenja jer je pad napona na LED -ima kraće valne duljine veći nego na LED -ima duže valne duljine. R4 je 2W otpornik. Tijekom rada bit će prilično zagrijano, stoga montirajte otpornike dalje od ploče upravljača, držeći vodiče dovoljno dugo tako da tijelo otpornika bude najmanje 5 mm udaljeno od ploče.

Infineon uređaji jeftino su dostupni na eBayu, a isporučuju ih i dobavljači poput Mousera. Ocijenjeni su na 30V 50A, što je velika marža, ali jeftini su i laki za rad, jer su DPAK uređaji i stoga se lako mogu lemiti ručno. Ako želite zamijeniti uređaje, svakako odaberite uređaj s odgovarajućim maržama struje i s pragom ulaza tako da je na 2-2,5 V uređaj potpuno uključen jer se to podudara s logičkim razinama (3,3 V max) dostupnim u Pi GPIO-u igle. Kapacitet vrata/izvora je 1700 pf za ove uređaje i svaka zamjena bi trebala imati približno sličan kapacitet.

Snubber mreža preko MOSFET -a (kondenzator od 10 nF i otpornik od 1/4W od 10 ohma) treba kontrolirati vrijeme uspona i pada. Bez ovih komponenti i 330 ohmskog otpornika na vratima, bilo je dokaza o zvonjenju i prekoračenju na izlazu što je moglo dovesti do neželjenih elektromagnetskih smetnji (EMI).

Tablica vrijednosti otpornika za R4, otpornik snage 2W

385nm 2,2 ohm 560mA415nm 2,7 ohm 520mA440nm 2,7 ohm 550mA 460nm 2,7 ohm 540mA 500nm 2,7 ohm 590mA 525nm 3,3 ohm 545mA 560nm 3,3 ohm 550mA 590nm 3,9 ohm 570mA 610nm 330 ohm 3,30 ohm 3,30 ohm

Korak 4: Potrebni dijelovi: Optika i kombajn

LED diode su spojene na optički kombinator preko 3 mm plastičnog vlakna. To je dostupno od brojnih dobavljača, ali jeftiniji proizvodi mogu imati prekomjerno slabljenje na kratkim valnim duljinama. Kupio sam neko vlakno na eBayu koje je bilo izvrsno, ali nešto jeftinije vlakno na Amazonu koje je imalo značajno slabljenje na oko 420 nm i niže. Vlakna koja sam kupila na eBayu bila su iz ovog izvora. 10 metara bi trebalo biti dovoljno. Potrebna su vam samo 4 metra za spajanje LED dioda pod pretpostavkom duljine 12 X 300 mm, ali jedna od mogućnosti pri izgradnji ove jedinice je i spajanje pojedinačnih valnih duljina na izlazna vlakna od 3 mm, pa je zgodno imati dodatnu vrijednost za ovu opciju.

www.ebay.co.uk/itm/Fibre-Optic-Cable-0-25-…

Izlazna vlakna su fleksibilna vlakna od 6 mm zatvorena u čvrstu vanjsku ovojnicu. Dostupno je odavde. Duljina od 1 metra vjerojatno će biti dovoljna u većini slučajeva.

www.starscape.co.uk/optical-fibre.php

Optički kombinator je suženi plastični svjetlosni vodič koji je izrađen od komada kvadratne šipke 15 x 15 mm, izrezane na približno 73 mm i brušene tako da izlazni kraj vodilice bude 6 mm x 6 mm.

Opet, imajte na umu da neke vrste akrila mogu imati prekomjerno prigušenje na kratkim valnim duljinama. Nažalost, teško je odrediti što ćete dobiti, ali rod iz ovog izvora dobro je funkcionirao

www.ebay.co.uk/itm/SQUARE-CLEAR-ACRYLIC-RO…

Međutim štap iz ovog izvora imao je prekomjerno slabljenje i bio je gotovo potpuno neproziran za 390nm UV svjetlo.

www.ebay.co.uk/itm/Acrylic-Clear-Solid-Squ…

Korak 5: Potrebni dijelovi: 3D ispisani dijelovi

Neki su dijelovi tiskani 3D. Oni su

Adapteri za LED vlakna

Ploča za montažu od vlakana

(Dodatni) izlazni adapter za vlakna (za pojedinačne izlaze). Ovo je samo ponovno tiskana ploča za montažu vlakana.

Pločica za montažu optičke spojnice

Svi su dijelovi tiskani u standardnom PLA -u, osim adaptera za vlakna. Preporučujem PETG za ove jer PLA previše omekšava; LED diode se prilično zagrijavaju.

Svi STL -ovi za ove dijelove uključeni su u priložene datoteke projekta. Pogledajte korak za konfiguriranje Raspberry Pi za zip datoteku koja sadrži svu imovinu projekta.

Ispišite adaptere od vlakana za LED diode sa 100% ispunom. Ostali se mogu ispisati s ispunom od 20%.

Svi su dijelovi tiskani na visini sloja od 0,15 mm koristeći standardnu mlaznicu od 0,4 mm pri 60 mm/s na Creality Ender 3 i također Biqu Magicu. Svaki jeftini 3D pisač trebao bi obaviti posao.

Svi dijelovi trebaju biti ispisani okomito s rupama prema gore - to daje najbolju preciznost. Podrške za njih možete preskočiti; učinit će da montažna ploča glavne spojnice izgleda malo otrcano na stražnjem rubu, ali ovo je samo kozmetika; dodir brusnog papira pospremit će ga.

Važno: Ispišite ploču za pričvršćivanje vlakana (i opcijsku drugu njenu kopiju za pojedinačni izlazni adapter za vlakna) u mjerilu od 1,05, odnosno 5% uvećano. Time se osigurava dovoljan razmak rupa za vlakna.

Korak 6: Sastavljanje glavne ploče upravljača

Upravljačka ploča izrađena je od standardne bakrene trake (ponekad poznata i kao veroboard). Ne nudim detaljan izgled jer je dizajn ploče s kojim sam završio postao pomalo neuredan zbog toga što sam morao dodavati komponente poput snubber mreže koju prvotno nisam planirao. Gornji dio ploče, prikazan iznad, djelomično izgrađen, ima otpornike za napajanje i utičnicu za Raspberry Pi. Koristio sam zaglavlje pod pravim kutom za Pi tako da sjedi pod pravim kutom u odnosu na glavnu ploču, ali ako koristite normalno ravno zaglavlje, jednostavno će sjediti paralelno s pločom. Na taj će način zauzeti malo više prostora pa planirajte u skladu s tim.

Veropini su korišteni za spajanje žica na ploču. Za rezanje gusjenica korisna je mala svrdla. Za utičnicu Pi upotrijebite oštar zanatski nož da izrežete tragove jer nemate rezervnu rupu između dva seta utičnica.

Obratite pažnju na dvostruki red bakrene žice od 1 mm. Time se želi osigurati put s niskom impedancijom za gotovo 7 ampera struje koje LED troše punom snagom. Ove žice idu do priključaka izvora MOSFET -ova napajanja i odatle do mase.

Na ovoj ploči postoji samo mala žica od 5 V koja napaja Pi. To je zato što glavno napajanje od 5 V ide na anode LED dioda, koje su spojene standardnim PC IDE diskovnim kabelom na drugoj ploči u mom prototipu. Međutim, ne morate to učiniti i možete ih jednostavno spojiti izravno na utičnicu na prvoj ploči. U tom slučaju vodit ćete dupli set bakrenih žica duž anodne strane za rukovanje strujom na +5V strani. U prototipu su te žice bile na drugoj ploči.

Korak 7: Snažni MOSFET -ovi

MOSFET -ovi su montirani na bakrenu stranu ploče. Oni su DPAK uređaji pa se jezičak mora lemiti izravno na ploču. Da biste to učinili, upotrijebite prikladno veliki vrh na lemilici i brzo lagano pokosite jezičak. Limene bakrene trake položite na mjesto na koje ćete priključiti uređaj. Stavite ga na ploču i ponovno zagrijte jezičak. Lem će se otopiti i uređaj će biti pričvršćen. Pokušajte to učiniti razumno brzo kako ne biste pregrijali uređaj; podnijet će nekoliko sekundi topline pa nemojte paničariti. Nakon što je jezičak (odvod) zalemljen, tada možete lemiti vrata i izvore vode do ploče. Ne zaboravite prvo izrezati tračnice za vrata i izvorne kabele kako ne bi prešli na jezičak za odvod !. Ne možete vidjeti sa slike, ali rezovi se nalaze ispod žica prema tijelu uređaja.

Čitatelji orlovskih očiju zabilježit će samo 11 MOSFET-ova. To je zato što je 12. dodan kasnije kad sam dobio 560nm LED diode. Zbog širine ne stane na ploču, pa je postavljen na drugo mjesto.

Korak 8: LED diode i hladnjaci

Ovdje je velika slika LED dioda i hladnjaka. Ožičenje ploče kontrolera bilo je iz starije verzije prototipa prije nego što sam prešao na korištenje IDE kabela za spajanje LED dioda na kontroler.

Kao što je ranije spomenuto, LED diode su pričvršćene pomoću kvadrata termalne trake Akasa. Prednost je u tome što ako LED ne uspije, lako ga je ukloniti oštrim nožem kako biste presjekli traku.

Sve dok je hladnjak dovoljno velik, ništa vas ne može spriječiti da sve LED diode postavite na jedan hladnjak. Na prikazanim hladnjacima, pri punoj snazi, temperatura hladnjaka doseže 50 stupnjeva C pa su ti hladnjaci vjerojatno nešto manji od optimalnog. Gledajući unatrag, vjerojatno bi također bilo dobro postaviti tri LED -e veće valne duljine na svaki hladnjak, umjesto da na svih šest emitirate kraće valne duljine, a na drugu odašiljače veće valne duljine. To je zato što za datu struju naprijed odašiljači kratkih valnih duljina raspršuju veću snagu zbog većeg pada napona prema naprijed, pa se stoga zagrijavaju.

Naravno, mogli biste dodati hlađenje ventilatorom. Ako namjeravate potpuno zatvoriti LED sklop, to bi bilo pametno.

Korak 9: LED ožičenje

LED diode su spojene na upravljačku ploču putem standardnog 40 -pinskog IDE kabela. Ne koriste se svi parovi kabela, ostavljajući prostor za proširenje.

Gornji dijagrami ožičenja prikazuju ožičenje IDE konektora, kao i ožičenje do samog Raspberry Pi.

LED diode su označene bojama (UV = ultraljubičasto, V = ljubičasto, RB = kraljevsko plavo, B = plavo, C = cijan, G = zeleno, YG = žuto-zeleno, Y = žuto, A = jantarno, R = svijetlo crvena, DR = duboko crvena, IR = infracrvena), tj. uzlaznom valnom duljinom.

Napomena: ne zaboravite osigurati da +5V priključna strana utičnice za kabel ima žice debljine 2 x 1 mm koje idu paralelno niz traku kako bi se osigurala visoka struja. Slično, izvorne veze s MOSFET -ovima, koje su uzemljene, trebale bi imati provedene slične žice kako bi osigurale put velike struje do mase.

Korak 10: Testiranje upravljačke ploče

Bez uključivanja Raspberry Pi u ploču, možete provjeriti rade li vaši LED upravljački programi ispravnim povezivanjem GPIO pinova preko spajalice na +5V šinu. Odgovarajuća LED dioda bi trebala zasvijetliti.

Nikada nemojte spajati GPIO pinove na +5V kad je Pi priključen. Oštetit ćete uređaj, on radi iznutra na 3.3V.

Nakon što ste sigurni da upravljački programi za napajanje i LED diode rade ispravno, možete nastaviti sa sljedećim korakom, a to je konfiguriranje Raspberry Pi.

Ne gledajte izravno u kraj optičkih vlakana dok LED diode rade punom snagom. Izuzetno su svijetle.

Korak 11: Optičko povezivanje LED dioda

Svaka LED dioda spojena je putem 3 mm optičkog vlakna. 3D ispisani adapter od vlakana čvrsto pristaje uz LED sklop i vodi vlakno. Blok za rasterećenje montiran je približno 65 mm ispred LED hladnjaka.

Time se dobiva dovoljno prostora za uvlačenje prstiju i umetanje adaptera za vlakna na LED diode, a zatim za postavljanje vlakana.

Izbušite rupe od 4 mm kroz blok za rasterećenje u skladu sa LED diodama.

Svaka duljina vlakana dugačka je približno 250 mm. Međutim, budući da svako vlakno ide drugačijim putem, stvarna postavljena duljina će se razlikovati. Najlakši način da to ispravite je rezanje vlakana dužine 300 mm. Zatim morate ispraviti vlakna ili će to biti nemoguće upravljati. To je poput šipke od perspeksa debljine 3 mm i mnogo je čvršće nego što zamišljate.

Za izravnavanje vlakana upotrijebio sam metalnu šipku od 4 mm dužine 300 mm (približno). Unutarnji promjer šipke dovoljan je da vlakno glatko klizi u šipku. Uvjerite se da su oba kraja šipke glatka kako ne biste ogrebali vlakno dok ga klizite unutra i van iz šipke.

Gurnite vlakno u šipku tako da s jednog kraja bude u ravnini, a s drugog malo viri, ili do kraja ako je šipka dulja od vlakna. Zatim umočite štap u duboki lonac napunjen kipućom vodom na oko 15 sekundi. Uklonite šipku i po potrebi namjestite vlakno tako da drugi kraj bude u ravnini s krajem šipke, a zatim zagrijte taj kraj na isti način.

Sada biste trebali imati savršeno ravan komad vlakana. Uklonite guranjem drugog komada vlakana dok ne uhvatite i uklonite izravnano vlakno.

Kad ispravite svih dvanaest komada vlakana, izrežite daljnjih dvanaest komada duljine približno 70 mm. Oni će se koristiti za vođenje vlakana kroz spojnu ploču. Kada se izgradnja dovrši, upotrijebit će se za popunjavanje pojedinačne spojnice vlakana, tako da se ne troše uzalud.

Poravnajte ove izrezane komade na isti način. Zatim ih postavite na ploču spojnice. Na gornjoj fotografiji možete vidjeti kako bi trebali izgledati. Razmaknuti raspored služi za smanjenje površine koju zauzimaju vlakna (minimalna sferna gustoća pakiranja). To osigurava da kombinator za vlakna može raditi što je moguće učinkovitije.

Uzmite svaki komad rezanih vlakana cijele duljine i izbrusite s jednog kraja, obrađujući do 800 pa 1500 brusnog papira. Zatim polirajte metalnim ili plastičnim lakom - ovdje je zgodan mali rotacijski alat s podlogom za poliranje.

Sada uklonite JEDNO izrezano vlakno i gurnite vlakno cijele duljine u ploču spojnice. Zatim ga umetnite natrag kroz rasterećenje tako da polirani kraj dodiruje prednji dio LED leće preko LED spojnice za vlakna. Ponovite za svako vlakno. Čuvanje kratkih komada vlakana u rupama osigurava da se svako dugo vlakno lako uhvati na točno mjesto.

NAPOMENA: Nemojte previše pritiskati ljubičaste i ultraljubičaste LED diode. Oni su inkapsulirani mekim polimernim materijalom za razliku od ostalih LED dioda koje su inkapsulirane epoksidom. Lako je deformirati leću i uzrokovati pucanje žica za spajanje. Vjerujte mi, ovo sam naučio na teži način. Zato budite nježni pri postavljanju vlakana na ove dvije LED diode.

Nije mnogo važno kojim redoslijedom vlakna provlačite kroz spojnicu, već pokušajte vlakna nanijeti tako da ne prelaze jedno preko drugog. U mom dizajnu donjih šest LED dioda usmjereno je prema najnižim tri rupe za lijeve tri LED diode, a zatim sljedeće tri rupe za tri desne LED diode i tako dalje.

Kad provedete sva vlakna kroz spojnicu, postavite je na osnovnu ploču i izbušite dvije montažne rupe, a zatim je pričvrstite.

Zatim, vrlo oštrim parom dijagonalnih rezača, izrežite svaki komad vlakana što je moguće bliže licu spojnice. Zatim izvucite svaki komad, izbrusite i ispolirajte odrezani kraj i zamijenite ga, prije nego prijeđete na sljedeće vlakno.

Ne brinite ako sva vlakna nisu potpuno u ravnini s površinom spojnice. Najbolje je pogriješiti sa strane jer su blago uvučene, a ne izbočene, ali milimetar ili dva razlike zapravo neće biti važne.

Korak 12: Konfiguriranje Raspberry Pi

Proces konfiguracije Raspberry Pi dokumentiran je u priloženom rtf dokumentu koji je dio privitka zip datoteke. Za konfiguriranje Pi -a nije vam potreban nikakav dodatni hardver osim rezervnog USB priključka na računalu za priključivanje, odgovarajući USB kabel i čitač SD kartica za stvaranje slike MicroSD kartice. Potrebna vam je i MicroSD kartica; 8G je više nego dovoljno velik.

Kad ste konfigurirali Pi i priključili ga na glavnu upravljačku ploču, trebao bi se pojaviti kao WiFi pristupna točka. Kad povežete svoje računalo s ovom pristupnom tačkom i pregledate https://raspberrypi.local ili https://172.24.1.1, trebali biste vidjeti gornju stranicu. Jednostavno pomaknite klizače za postavljanje intenziteta i valne duljine svjetlosti koju želite vidjeti.

Imajte na umu da je minimalni intenzitet 2; ovo je posebnost Pi PWM knjižnice.

Druga slika prikazuje jedinicu koja oponaša spektar CFL žarulje, s emisijama na približno 420nm, 490nm i 590nm (ljubičasta, tirkizna i jantarna) koje odgovaraju tipičnim trima lampama s premazom od fosfora.

Korak 13: Kombinator vlakana

Kombinator snopova vlakana izrađen je od kvadratne akrilne šipke 15 x 15 mm. Imajte na umu da neke akrilne plastike imaju prekomjernu apsorpciju u spektru od 420nm i niže; da biste to provjerili prije nego što počnete, prosvijetlite UV LED kroz šipku i provjerite da ne slabi pretjerano snop (upotrijebite komad bijelog papira kako biste mogli vidjeti plavi sjaj od optičkih izbjeljivača u papiru).

Možete ispisati šablon za 3D ispis za brušenje šipke prema dolje ili izraditi vlastiti od odgovarajućeg plastičnog lista. Izrežite šipku na približno 73 mm i izbrusite i ispolirajte oba kraja. Zatim pričvrstite šablon na dvije suprotne strane šipke pomoću dvostrane ljepljive trake. Brusite papirom od 40 zrnaca sve dok ne budete unutar 0,5 mm od šablona, a zatim postupno povećavajte na 80, 160, 400, 800, 1500, 3000, 5000 i na kraju 7000 papira za brušenje kako biste dobili suženu poliranu površinu. Zatim uklonite ubodnu posudu i promijenite položaj za brušenje druge dvije strane. Sada biste trebali imati suženu piramidu prikladnu za ugradnju u ploču za kombiniranje vlakana. Uski kraj je 6 mm x 6 mm kako bi odgovarao uzlijetanju vlakana.

Napomena: u mom slučaju nisam dovoljno izbrusio do 6 mm x 6 mm pa je kombajn malo stršio s montažne ploče. To nije važno jer je vlakno od 6 mm dobro pritisnuto i udarit će uskim krajem kombajnera ako se dovoljno ugura.

Skinite otprilike 1 inč vanjske jakne s 6 mm vlakna, pazeći da ne oštetite sama vlakna. Zatim, ako vanjski omotač vlakna nije dovoljno dobro pripijen u ploču spojnice, samo omotajte komad trake oko njega. Tada bi se trebala moći ugurati i čvrsto ukotrčati s piramidom kombinirača. Montirajte cijeli sklop na osnovnu ploču u skladu s izlazima za vlakna.

Imajte na umu da prilikom kombiniranja gubite malo svjetla. Razlog možete vidjeti iz gore navedenih optičkih tragova, jer koncentriranje svjetla prema dolje također uzrokuje povećanje kuta snopa i pritom gubimo nešto svjetla. Za maksimalni intenzitet na jednoj valnoj duljini, upotrijebite opcionalnu ploču za spajanje vlakana kako biste uklonili LED ili LED diode izravno na vlakna od 3 mm.

Korak 14: Pojedinačna ploča izlazne spojnice od vlakana

Ovo je samo drugi ispis glavnog vodiča za vlakna. Opet, ne zaboravite ispisivati na ljestvici 105% kako biste omogućili razmak vlakana kroz rupe. Jednostavno pričvrstite ovu ploču u skladu s glavnom vodilicom vlakana, odvrnite sklop kombajnera i zamijenite ga ovom pločom. Ne zaboravite ga pravilno postaviti, rupe se postavljaju samo u jednom smjeru !.

Sada stavite 12 komada vlakana koje ste odrezali u rupe na tanjuru. Da biste odabrali jednu ili više valnih duljina, samo uklonite jedan komad vlakna i stavite dužu duljinu u rupu. Ako želite, možete istovremeno odabrati svih 12 valnih duljina.

Korak 15: Više snage !. Više valnih duljina

Pi može voziti više kanala ako želite. Međutim, dostupnost LED dioda na drugim valnim duljinama vjerojatno će biti izazov. Možete nabaviti 365nm UV LED diode jeftino, ali fleksibilni vlaknasti kabel od 6 mm počinje snažno upijati čak i pri 390 nm. Međutim, otkrio sam da bi pojedina vlakna radila s tom valnom duljinom, pa ako želite, mogli biste dodati ili zamijeniti LED kako biste dobili kraću UV valnu duljinu.

Druga mogućnost je povećati svjetlinu udvostručenjem LED dioda. Možete, na primjer, dizajnirati i ispisati spojnicu od 5 X 5 vlakana (ili 4 X 6) i imati 2 LED diode po kanalu. Imajte na umu da bi vam trebao mnogo veći izvor napajanja jer ćete crpiti gotovo 20 ampera. Svaka LED dioda treba svoj otporni pad; nemojte paralelno usmjeravati LED diode. MOSFET -ovi imaju više nego dovoljan kapacitet za pogon dviju ili čak nekoliko LED dioda po kanalu.

Ne možete stvarno koristiti LED diode veće snage jer ne emitiraju svjetlost s malog područja poput LED dioda od 3 W pa ih ne možete učinkovito spojiti vlaknima. Potražite "očuvanje etendue" da biste razumjeli zašto je to tako.

Gubitak svjetla kroz kombinirač je prilično velik. To je nažalost posljedica zakona fizike. Smanjivanjem radijusa snopa također povećavamo njegov kut divergencije, pa svjetlo izlazi jer svjetlosni vodič i vlakno imaju samo prihvatni kut oko 45 stupnjeva. Imajte na umu da je izlazna snaga iz pojedinih izlaza vlakana znatno veća od kombinirane spojnice valnih duljina.