Возникновение новых технологий порождает новые решения

В течение примерно сорока лет были созданы многочисленные технологии производства светодиодов. В наши дни перспективными считаются лишь три из их числа: InGaN, GaN на подложке из карбида кремния, и AlInGaP. Первые две из них наиболее интересны в плане производства высокоэффективных кристаллов зелёного и голубого цветов свечения. Этим кристаллам уделяется повышенное внимание, потому что на их основе производятся белые светодиодные лампы. AlInGaP-технология позволяет получать кристаллы красного свечения.

Светодиод - наиболее стабильный и управляемый на сегодняшний день источник света. Время наработки на отказ у современных светодиодных ламп доходит до 100 000 часов (более 10 лет непрерывной работы!). Этот не боящийся вибраций и ударов малогабаритный прибор идеален для встраивания в любые конструкции. Широкий температурный диапазон, в котором сохраняется работоспособность твердотельных светодиодных (SSL) ламп, открывает перед ними принципиально недоступные для других технологий области применения.

Упрощённо светодиодную лампу можно представить как конструкцию, состоящую из корпуса с закреплённым в нём излучающим кристаллом и простейшей оптической системы - собирающей линзы (рис. 1). У SSL-источника есть некоторые особенности, в силу принципов работы присущие только ему. В частности, его можно рассматривать практически как точечный, поскольку площадь излучающего кристалла мала и составляет даже у мощных светодиодов единицы квадратных миллиметров. Ещё одной особенностью является излучение цветными лампами в очень узкой полосе спектра. С некоторым приближением излучение любого светодиода, кроме белого, можно считать монохроматическим. Имеются твердотельные лампы, излучающие и в ультрафиолетовом, и в инфракрасном диапазоне. Мы же поговорим об оптике для ламп, излучающих видимый человеческим глазом свет.

Рис. Конструкция светодиода