将LED耦合到光纤的各种选择的权衡是什么？

我正在尝试将白色LED耦合到由几根30 uM石英纤维组成的光纤束中。束的外径约为.5mm。光纤的NA为0.87，整个光纤束都放在直径为.125英寸的不锈钢套圈中。我已经阅读了各种不同的耦合方法-从球形透镜到将光纤直接粘贴到LED上的所有方法死。

我很好奇是否有人有做过这样的事情的经验。谁能描述各种方法的优点/缺点？主要的权衡是成本还是传输效率？如果是这样，那么在哪一端使用什么方法？

值得一提的是，我没有在任何特定的LED上出售产品，但是我已经尝试过将套圈简单地固定在LXML-PWC2上进行了试验-iF〜400mA时会产生大量的光（足以供我的应用程序使用）。这是一个合理的解决方案，除了传输效率非常糟糕（显然）之外，因此我必须使用比我想要的更多的电流。结果是产生了一个很大的散热器，我想将其全部缩小或缩小。

用于通信的“典型”光纤的芯线直径为9、50或62.5 um，但是光纤的工作也需要125 um的包层。还有900 um芯塑料光纤。我不确定那里有什么照明用的。显然，您并没有使用我所熟悉的一种类型。

但是，关键是纤芯比包层小。耦合到光纤中的光（最好）是落在纤芯上的光。有了0.87 NA，您可能会很接近这个理想值。因此，我将补一些数字。假设您在60微米的覆层中有30微米的纤芯。整体你可以期望从均匀地照射该纤维束的端部的最大的耦合效率为30 ² /60 ²或25％。

然后，有一个因素将圆形物体的填充密度填充到一个区域（束中纤维之间的间隙）中，我认为这是最佳情况的78％。

从空气进入玻璃的光的反射损耗约为4％。

将所有这些加在一起，（。25）x（.78）x（.96），最佳情况下的耦合效率约为19％。（您需要重新计算，知道第一项的正确因素）

如果您正在接近这个目标，我会说您实际上做得不错。

当然，找到一个锥形发光体而不是所有空间的一半发光的LED，甚至添加某种透镜将光聚焦在光纤束的区域上，也无济于事。但是总的来说，最好的情况下耦合仍然不会那么好。

嗯，除非您只需要为应用提供白光，否则您选择白色LED可能是最糟糕的选择。原因是，与彩色LED的裸露LED裸片相比，白光LED的亮度明显低于彩色LED，因为光是从表面积较大的荧光粉发出的。

除非您能获得没有接合线的裸芯片LED来挡住光学器件，否则透镜将无济于事，并且很难找到足够小且具有足够大的工作NA和足够低的透镜的透镜。畸变才能真正正常工作。您必须将裸模的真实图像聚焦到光纤束的末端。但是，您永远无法使图像的亮度超过光源的亮度。（第二法禁止）。

最好的选择（假设您确实需要白光），是找到一个小的平面LED（芯片状），然后用透明胶将其粘贴到光纤束的末端，并使光纤和光纤之间的间距最小。 LED。