Les diodes électroluminescentes ont évolué bien au-delà de leurs rôles initiaux de voyants lumineux de panneau. Désormais, les LED sont utilisées pour des applications telles que les lampes de poche, les phares d'automobile et l'éclairage architectural. Bien que les LED soient facilement disponibles, elles ne sont pas très utiles à moins que la lumière qu'elles génèrent puisse être acheminée de l'endroit où elle se trouve à l'endroit où elle doit être.
Pour une utilisation en tant que sources de laboratoire, il est souvent utile de collimater la lumière d'une LED, pour la transformer en un "faisceau lumineux". Les calculs sont plus compliqués lors de l'utilisation devoyants d'alimentation pour éclairage spécialisé ou général.
Identifiez le modèle d'éclairage de la LED. Habituellement, le fabricant fournira au minimum les angles de divergence dans les directions x et y.
Par exemple, supposons que la LED a une divergence de 38 degrés en x et 47 degrés en y.
Déterminez les distances focales appropriées pour obtenir la taille de faisceau souhaitée.
La distance focale est donnée par la formule f = D/(2*tan (alpha/2)), où D est le diamètre de faisceau souhaité et alpha est la divergence totale du faisceau dans la direction en question.
Pour cet exemple, prenez un diamètre de faisceau souhaité de 25 mm. Puis,
fx = 25/(2_tan (38/2) = 36 mm fy = 25/(2_tan (47/2) = 29 mm
Placez la lentille cylindrique à distance focale plus courte à sa propre distance focale loin de la LED.
Dans l'exemple, une lentille cylindrique d'une focale de 29 mm sera placée à 29 mm de la LED, orientée de manière à focaliser la direction y.
Marquez une fiche avec le diamètre de faisceau souhaité et vérifiez que le faisceau reste à cette taille sur la distance requise. Ajustez la position de la lentille pour maintenir le faisceau dans le diamètre souhaité.
Dans l'exemple, la fiche aura un cercle de 25 mm de diamètre et la lentille est ajustée pour maintenir la dimension verticale du faisceau aussi près que possible à l'intérieur du cercle.
Placez l'objectif à distance focale plus longue à sa propre distance focale loin de la LED.
Pour l'exemple, une lentille cylindrique d'une focale de 36 mm est placée à 36 mm de la LED, orientée de manière à focaliser la direction x.
Ajustez la position de la deuxième lentille pour optimiser la collimation. Utilisez la fiche comme guide.
Pour compléter l'exemple, ajustez la focale de 36 mm pour maintenir la largeur du faisceau aussi près que possible du cercle.
Sélectionnez une paire de prismes anamorphiques appropriée. Une alternative à deux lentilles cylindriques consiste à placer une paire de prismes anamorphiques à proximité de la LED, qui circularise le faisceau, égalisant la divergence dans les directions x et y. Une seule lentille avec la distance focale collima le faisceau.