我正在尝试将白色 LED 耦合到由几根 30 uM 二氧化硅光纤组成的光纤束。束外径约为 0.5 mm。光纤的 NA 为 0.87，整个光纤束放置在直径为 0.125" 的不锈钢套圈中。我读过不同的耦合方法——从球透镜到将光纤直接粘合在 LED 上的各种方法死。
我很好奇是否有人有这样做的经验。任何人都可以描述各种方法的优点/缺点吗？主要权衡成本与传输效率？如果是这样，在频谱的哪一端有哪些方法？
值得一提的是，我没有出售任何特定的 LED，但我已经尝试将套圈简单地放在LXML-PWC2上 - 大量的光通过 iF ~400mA 进入（对于我的应用来说已经足够）。这将是一个合理的解决方案，除了传输效率很糟糕（显然）所以我必须使用比我想要的更多的电流。结果是一个相当大的散热器，我想一起收缩或抛弃它。
用于通信的“典型”光纤的纤芯直径为 9、50 或 62.5 um，但光纤工作也需要 125 um 的包层。还有900um芯塑料光纤。那里有什么照明，我不确定。显然，您使用的不是我熟悉的一种类型。
但是，关键是纤芯比包层小。耦合到光纤中的光将（最好的情况）落在纤芯上。使用 .87 NA，您可能会非常接近这个理想值。所以我只会编一些数字。假设您在 60 微米的包层中有 30 微米的纤芯。总体而言，均匀照明光纤束末端的最大耦合效率为 30 2 /60 2或 25%。
然后有一个因素将圆形物体的堆积密度放入一个区域（束中纤维之间的间隙），我认为这是最好的 78%。
对于从空气进入玻璃的光，反射损失约为 4%。
将所有这些加起来，(.25) x (.78) x (.96)，最佳情况下的耦合效率约为 19%。（您需要在知道第一个术语的正确因子后重新计算）
如果你接近这个，我会说你实际上做得很好。
当然，找到一个在窄锥形而不是整个空间的一半以上发光的 LED，或者甚至添加某种透镜以将光聚焦在光纤束的区域上，这并没有什么坏处。但通常你最好的情况下耦合仍然不会那么好。
好吧，您选择白色 LED 是您可能做出的最糟糕的选择，除非您只需要为您的应用提供白光。原因是白色 LED 的亮度明显低于彩色 LED，因为与彩色 LED 的裸 LED 管芯相比，光是从具有大表面积的荧光粉发出的。
透镜不会有太大帮助，除非你能得到一个没有键合线的裸芯片 LED 来阻碍光学器件，而且你将很难找到一个足够小的透镜、足够大的操作 NA 和足够低畸变实际正常工作。您必须将裸芯片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源的亮度。（第二法禁止）。
最好的选择（假设你真的必须有那种白光），是找到一个小的平面 LED（类似芯片）并用透明胶将它粘在光纤束的末端，光纤和光纤之间的间距尽可能小发光二极管。