LED mit höchster Leuchtdichte

13 September 2022
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Hallo zusammen,

bei meiner Anfrage geht es zwar nicht direkt um eine Taschenlampe, aber hier ist sehr viel Wissen zu den verfügbaren LEDs vorhanden.

Für eine koaxiale Köhlerbeleuchtung suche ich eine LED mit einer möglichst hohen Leuchtdichte. Im Moment ist die Osram KW CELMM1.TG mit bis zu 255 cd / mm² und 0,7x0,7mm Emitterfläche im Einsatz. Die Emitterfläche ist nahezu perfekt, mehr als eine Emitterfläche von 0,6mm Durchmesser bekomme ich eh nicht durch die Aperturblende des Objektivs. Allerdings ist die Leuchtdichte selbst mit Selektion nach möglichst hohem Lichtstrom noch nicht da wo sie für die angestrebten 10us Belichtungszeit sein müsste und man kann die hellsten Binnings nicht direkt beziehen. Selbst mit der hellsten die wir finden konnten, kommen wir nicht über 70 von 255 Grauwerten, und gut 80% der LEDs sind nochmal deutlich dunkler.

Gibt's da zufälligerweise was von Ratiopharm? Ich konnte leider nichts finden :/

Danke und beste Grüße

Dominic
 

The_Driver

Flashaholic***
22 März 2012
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Essen
Ein Wavien-Kragen könnte das Problem lösen. Er ermöglicht gut die Verdoppelung der Leuchtduchte einer LED, siehe hier. Diese Kragen sind allerdings nur sehr schwer zu kriegen.
 
13 September 2022
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Der Wavien-Collar ist mir bekannt, aber wie du schon sagtest nur äußerst schwer erhältlich.

Die SLD sehen wirklich vielversprechend aus, wir werden uns mal die 1000lm Version kommen lassen. Vielen Dank für den Tipp, über weitere in diese Richtung würde ich mich sehr freuen!
 
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Buteo

Flashaholic***
25 März 2015
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Xandre

Flashaholic***²
8 März 2011
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BaWü
@ Alexander

Danke für den Tipp mit Digikay

Mouser hat nach 3 Monate Wartezeit noch
Keine an uns geliefert und es dauert noch länger--

Storniert und am Wochenende bei Digikey bestellt,
Geld gespart und schon am Montag erhalten.

Beim Hessentreffen ein Bierchen auf uns :thumbup:

Gruß Xandre
 
13 September 2022
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Die SLD ist mittlerweile angekommen und bei Digikey gibt's sogar ein ausführliches Datenblatt. Allerdings erschließt sich mir nicht, warum die normalen, überall erhältlichen CW-Versionen im Pulsbetrieb weniger Strom vertragen sollen als dauerhaft. Ich habe vor mehreren Wochen einen entsprechenden NDA bei Kyocera unterzeichnet und warte immernoch auf ein Angebot über die PWM-Versionen und zusätzliche Informationen zu dem Unterschied zwischen beiden Versionen.
Da die SLDs ja integrierte Schutzschaltungen haben sollen, hatte ich zuerst diese im Verdacht, aber bis auf einer einfachen, antiparallelen Diode kann ich nichts erkennen. Ich gehe also einfach mal davon aus, das man die SLD mit <10us Pulsen und 100Hz Wiederholrate betreiben kann? Zumindest in meinem Weltverständnis spricht da bei üblichen Laserdioden nichts dagegen..
LEP top.jpg
LEP side.jpg
 

The_Driver

Flashaholic***
22 März 2012
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Essen
Vielen Dank für die Fotos uns inbesondere auch das Datenblatt!

Kannst du mal mit einem Multimeter (Druchgangsprüfung) überprüfen, ob es sich um DTP-Platinen handelt? Ich meine damit, ob der mittlere Lötkontakt der "LED" direkt mit dem Metallsubstrat der Platine verlötet ist.
 
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13 September 2022
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Kannst du mal mit einem Multimeter (Druchgangsprüfung) überprüfen, ob es sich um DTP-Platinen handelt?

Leider gibt es keine Möglichkeit die Grundplatte des Packages von oben zu kontaktieren, die SLD hat ein Schutzglas. Da aber 7x7mm FR4 mit 100µm Dicke grobe 2K/W haben, würde die SLD doch relativ warm werden wenn dem nicht so wäre.


Ich habe die CELMM1.TG nun mit der SLD verglichen. Dafür habe ich Bilder durch einen ND-Filter bei gleicher Belichtungszeit gemacht:

LED 3ms:
LED 3ms.jpg

SLD 3ms:
LEP 3ms.jpg

LED 30ms:
LED 30ms.jpg

SLD 30ms:
LEP 30ms.jpg

Und noch ein paar schöne Detailaufnahmen:
LEP Dies.jpg
LEP Laser.jpg
LEP 3ms no ND.jpg
 
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The_Driver

Flashaholic***
22 März 2012
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Danke für die wirklich tollen Bilder! Das sieht fast so aus als würden die beiden Laser gar nicht auf die gleiche Stelle leuchten sondern eher für einen größeren sorgen, der dadurch auch quadratischer ist anstatt länglich.
 

sma

Flashaholic**
8 Januar 2011
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Aalen/Ulm, um, und herum
Ich hatte übersehen, dass es hier weiterging. Geniale Bilder! Ich bin verblüfft, dass bei Dir doch ein einigermaßen gleichmäßig beleuchteter, zentraler runder Lichtfleck entsteht? Ich habe bei uns immer nur zwei parallele Linien gesehen.
 
13 September 2022
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Mit einem dichroitischen Spiegel (Thorlabs DMLP505) und zwei Photodioden (Thorlabs PDA100A2) konnte ich die blaue Pumplaserstrahlung (Cyan) vom Rest (Magenta) separieren. Bei 2us Pulslänge und 500ns/div kann man erkennen, dass der Rest etwas später anfängt zu leuchten und auch etwas nachleuchtet
1000063224.png
1000063287.jpg
 
13 September 2022
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Über die Flussspannung konnte ich auch die Junction-Temperatur während eines 1ms Pulses mit 2,5A messen:1000063372.jpg
Hierzu habe ich erst die Flussspannung bei 2us Pulsen mit 2,5A im Ofen bei unterschiedlichen Temperaturen gemessen und daran einen linearen Fit gelegt. Die Flussspannung nimmt mit ziemlich linearen 10mV/K ab. Das ist eine relativ unbekannte Form der Messung, trifft aber auf große Beliebtheit, siehe z.B. hier https://www.prognostics.umd.edu/calcepapers/11-Chang_Junction_Temp_Char_LED.pdf und hier https://pubs.aip.org/aip/apl/articl...surement-of-junction-temperature-in-GaN-based
 
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