Angstrom - Sumber Cahaya LED yang Dapat Disetel: 15 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:56

Angstrom adalah sumber cahaya LED 12 saluran yang dapat disetel yang dapat dibuat dengan harga di bawah £100. Ini memiliki 12 saluran LED yang dikontrol PWM yang mencakup 390nm-780nm dan menawarkan kemampuan untuk mencampur beberapa saluran ke satu keluaran serat-berpasangan 6mm serta kemampuan mengeluarkan salah satu atau semua saluran secara bersamaan ke keluaran serat 3mm individu.

Aplikasi termasuk mikroskop, forensik, kolorimetri, pemindaian dokumen, dll. Anda dapat dengan mudah mensimulasikan spektrum berbagai sumber cahaya seperti lampu neon kompak (CFL).

Selain itu, sumber cahaya dapat digunakan untuk efek pencahayaan teater yang menarik. Saluran daya lebih dari mampu menangani LED tambahan dengan catu daya berperingkat lebih tinggi, dan beberapa panjang gelombang menciptakan efek bayangan warna-warni yang indah dan unik yang tidak dapat diduplikasi oleh sumber LED putih atau RGB normal. Ini adalah seluruh pelangi di dalam kotak!.

Langkah 1: Diperlukan Suku Cadang - Papan Dasar, Daya, Pengontrol, dan Perakitan LED

Baseboard: Unit ini dirakit di atas dasar kayu, kira-kira 600mm X 200mm x 20mm. Selain itu, balok kayu pelepas stres 180mm X 60mm X 20mm digunakan untuk menyelaraskan serat optik.

Catu daya 5V 60W terhubung ke daya utama melalui steker IEC yang menyatu, dilengkapi dengan sekering 700mA, dan sakelar sakelar kecil dengan nilai setidaknya 1A 240V digunakan sebagai sakelar daya utama.

Papan sirkuit utama dibuat dari stripboard berlapis tembaga fenolik standar, pitch 0,1 inci. Dalam prototipe, papan ini berukuran sekitar 130mm X 100mm. Papan kedua opsional, sekitar 100mm X 100mm dipasang ke prototipe tetapi ini hanya untuk menyesuaikan sirkuit tambahan, seperti logika pemrosesan sinyal untuk spektroskopi dll dan tidak diperlukan untuk unit dasar.

Rakitan LED utama terdiri dari 12 LED bintang 3W, masing-masing memiliki panjang gelombang yang berbeda. Ini dibahas secara lebih rinci di bagian perakitan LED di bawah ini.

LED dipasang pada dua heatsink aluminium yang dalam prototipe memiliki kedalaman 85mm x 50mm x 35mm.

Raspberry Pi Zero W digunakan untuk mengontrol unit. Itu dilengkapi dengan header dan dihubungkan ke soket 40 pin yang cocok di papan sirkuit utama.

Langkah 2: Bagian yang Diperlukan: LED

12 LED memiliki panjang gelombang pusat berikut. Mereka adalah LED bintang 3W dengan basis heatsink 20mm.

390nm410nm 440nm460nm500nm520nm560nm580nm590nm630nm660nm780nm

Semua kecuali unit 560nm bersumber dari FutureEden. Unit 560nm bersumber dari eBay karena FutureEden tidak memiliki perangkat yang mencakup panjang gelombang ini. Perhatikan bahwa unit ini akan dikirim dari China jadi tunggu waktu pengirimannya.

LED terpasang ke heatsink menggunakan pita termal Akasa. Potong kotak berukuran 20mm dan kemudian cukup tempelkan satu sisi ke LED dan sisi lainnya ke heatsink, pastikan Anda mengikuti instruksi pabriknya tentang sisi pita mana yang menuju ke heatsink LED.

Langkah 3: Bagian yang Diperlukan: Sirkuit Kontrol LED

Setiap saluran LED dikendalikan dari pin GPIO pada Raspberry Pi. PWM digunakan untuk mengontrol intensitas LED. MOSFET daya (Infineon IPD060N03LG) menggerakkan setiap LED melalui resistor daya 2W untuk membatasi arus LED.

Nilai R4 untuk setiap perangkat dan arus terukur ditunjukkan di bawah ini. Nilai resistor berubah karena penurunan tegangan pada LED dengan panjang gelombang yang lebih pendek lebih tinggi daripada LED dengan panjang gelombang yang lebih panjang. R4 adalah resistor 2W. Ini akan menjadi cukup hangat selama operasi jadi pastikan untuk memasang resistor dari papan pengontrol, jaga agar kabel cukup panjang sehingga badan resistor setidaknya berjarak 5mm dari papan.

Perangkat Infineon tersedia dengan harga murah di eBay dan juga ditebar oleh pemasok seperti Mouser. Mereka dinilai pada 30V 50A yang merupakan margin besar tetapi murah dan mudah digunakan, menjadi perangkat DPAK dan karenanya mudah disolder dengan tangan. Jika Anda ingin mengganti perangkat, pastikan untuk memilih satu dengan margin arus yang sesuai dan dengan ambang gerbang sedemikian rupa sehingga pada 2-2.5V perangkat sepenuhnya menyala, karena ini cocok dengan level logika (maks 3.3V) yang tersedia dari Pi GPIO pin. Kapasitansi gerbang / sumber adalah 1700pf untuk perangkat ini dan penggantian apa pun harus memiliki kapasitansi yang kira-kira sama.

Jaringan snubber melintasi MOSFET (kapasitor 10nF dan resistor 10 ohm 1/4W) untuk mengontrol waktu naik dan turun. Tanpa komponen ini dan resistor gerbang 330 ohm, ada bukti dering dan overshoot pada output yang dapat menyebabkan interferensi elektromagnetik (EMI) yang tidak diinginkan.

Tabel nilai resistor untuk R4, resistor daya 2W

385nm 2.2 ohm 560mA415nm 2,7 ohm 520mA440nm 2,7 ohm 550mA 460nm 2,7 ohm 540mA 500nm 2,7 ohm 590mA 525nm 3.3 ohm 545mA 560nm 3.3 ohm 550mA 590nm 3.9 ohm 570mA 610nm

Langkah 4: Bagian yang Diperlukan: Fiber Optik dan Combiner

LED digabungkan ke penggabung optik melalui serat plastik 3mm. Ini tersedia dari sejumlah pemasok tetapi produk yang lebih murah mungkin memiliki redaman berlebihan pada panjang gelombang pendek. Saya membeli beberapa serat di eBay yang sangat bagus tetapi beberapa serat yang lebih murah di amazon yang memiliki redaman signifikan sekitar 420nm dan lebih rendah. Serat yang saya beli dari eBay berasal dari sumber ini. 10 meter harus cukup. Anda hanya perlu 4 meter untuk memasangkan LED dengan asumsi panjang 12 X 300mm, tetapi salah satu opsi saat membangun unit ini adalah juga memasangkan masing-masing panjang gelombang ke serat keluaran 3mm sehingga berguna untuk memiliki tambahan untuk opsi ini.

www.ebay.co.uk/itm/Fibre-Optic-Cable-0-25-…

Serat keluaran adalah serat 6mm fleksibel yang terbungkus dalam selubung luar plastik yang keras. Ini tersedia dari sini. Panjang 1 meter mungkin cukup dalam banyak kasus.

www.starscape.co.uk/optical-fibre.php

Penggabung optik adalah lightguide plastik runcing yang terbuat dari sepotong batang persegi 15 x 15mm, dipotong menjadi kira-kira 73mm dan diampelas sehingga ujung keluaran pemandu adalah 6mm x 6mm.

Sekali lagi, perhatikan bahwa beberapa nilai akrilik dapat memiliki redaman berlebihan pada panjang gelombang pendek. Sayangnya sulit untuk menentukan apa yang akan Anda dapatkan, tetapi batang dari sumber ini bekerja dengan baik

www.ebay.co.uk/itm/SQUARE-CLEAR-ACRYLIC-RO…

Namun batang dari sumber ini memiliki redaman yang berlebihan dan hampir sepenuhnya buram terhadap sinar UV 390nm.

www.ebay.co.uk/itm/Acrylic-Clear-Solid-Squ…

Langkah 5: Bagian yang Diperlukan: Bagian Cetak 3d

Beberapa bagian dicetak 3d. Mereka

Adaptor serat LED

Pelat pemasangan serat

Adaptor keluaran serat (opsional) (untuk out individual). Ini hanya pelat pemasangan serat yang dicetak ulang.

Pelat pemasangan coupler optik

Semua bagian dicetak dalam PLA standar kecuali adaptor serat. Saya merekomendasikan PETG untuk ini karena PLA terlalu lunak; LED menjadi cukup hangat.

Semua STL untuk bagian ini disertakan dalam file terlampir untuk proyek. Lihat langkah mengonfigurasi Raspberry Pi untuk file zip yang berisi semua aset proyek.

Cetak adaptor serat untuk LED dengan isi 100%. Yang lain dapat dicetak dengan 20% infill.

Semua bagian dicetak pada ketinggian lapisan 0,15mm menggunakan nozzle 0,4mm standar pada 60mm/dtk pada Creality Ender 3 dan juga Biqu Magician. Setiap printer 3D berbiaya rendah harus melakukan pekerjaan itu.

Semua bagian harus dicetak secara vertikal dengan lubang mengarah ke atas - ini memberikan presisi terbaik. Anda dapat melewati dukungan untuk mereka; itu akan membuat pelat pemasangan coupler utama terlihat sedikit compang-camping di tepi belakang tapi ini hanya kosmetik; sentuhan amplas akan merapikannya.

Penting: Cetak pelat pemasangan serat (dan salinan kedua opsional untuk adaptor keluaran serat individu) pada skala 1,05 yaitu 5% diperbesar. Ini memastikan lubang untuk serat memiliki jarak yang cukup.

Langkah 6: Merakit Papan Pengendali Utama

Papan pengontrol dibuat dari stripboard tembaga standar (kadang-kadang dikenal sebagai veroboard). Saya tidak menyertakan detail layout karena desain board yang saya dapatkan agak berantakan karena harus menambahkan komponen seperti jaringan snubber yang tidak saya rencanakan sebelumnya. Bagian atas papan, yang ditunjukkan di atas sebagian dibangun, memiliki resistor daya dan soket untuk Raspberry Pi. Saya menggunakan header sudut kanan untuk Pi sehingga berada di sudut kanan ke papan utama tetapi jika Anda menggunakan header lurus normal maka itu hanya akan duduk sejajar dengan papan saja. Ini akan menempati sedikit lebih banyak ruang seperti itu jadi rencanakan dengan tepat.

Veropin digunakan untuk menghubungkan kabel ke papan. Untuk memotong trek, mata bor twist kecil berguna. Untuk soket Pi, gunakan pisau tajam untuk memotong lintasan karena Anda tidak memiliki lubang cadangan di antara dua set pin soket.

Perhatikan baris ganda kawat tembaga 1mm. Ini untuk menyediakan jalur impedansi rendah untuk hampir 7 amp arus yang dikonsumsi LED dengan daya penuh. Kabel ini menuju ke terminal sumber daya MOSFET dan kemudian ke ground.

Hanya ada kabel 5V kecil di papan ini yang memasok daya ke Pi. Ini karena umpan daya utama 5V masuk ke anoda LED, yang terhubung melalui kabel disk IDE PC standar pada papan kedua di prototipe saya. Namun Anda tidak perlu melakukan ini dan cukup menyambungkannya langsung ke soket di papan pertama. Dalam hal ini Anda akan menjalankan set duplikat kabel tembaga di sepanjang sisi anoda untuk menangani arus di sisi +5V. Dalam prototipe kabel ini berada di papan kedua.

Langkah 7: MOSFET Daya

MOSFET dipasang di sisi tembaga papan. Mereka adalah perangkat DPAK dan tab harus disolder langsung ke papan. Untuk melakukan ini, gunakan ujung besar yang sesuai pada besi solder dan dengan cepat timah tab dengan ringan. Timah trek tembaga tempat Anda akan memasang perangkat. Letakkan di papan dan panaskan tab lagi. Solder akan meleleh dan perangkat akan terpasang. Coba dan lakukan ini dengan cukup cepat agar perangkat tidak terlalu panas; itu akan mentolerir beberapa detik panas jadi jangan panik. Setelah tab (tiriskan) disolder, Anda dapat menyolder gerbang dan sumber mengarah ke papan. Jangan lupa untuk memotong track terlebih dahulu untuk gate dan source lead agar tidak korslet ke drain tab!. Anda tidak dapat melihat dari gambar tetapi potongannya berada di bawah kabel mengarah ke badan perangkat.

Pembaca bermata elang hanya akan mencatat 11 MOSFET. Ini karena tanggal 12 ditambahkan kemudian ketika saya mendapatkan LED 560nm. Tidak muat di papan karena lebar, jadi ditempatkan di tempat lain.

Langkah 8: LED dan Heatsink

Berikut adalah gambar closeup LED dan heatsink. Kabel papan pengontrol berasal dari versi prototipe sebelumnya sebelum saya beralih menggunakan kabel IDE untuk menghubungkan LED ke pengontrol.

Seperti disebutkan sebelumnya, LED dipasang menggunakan kotak pita termal Akasa. Ini memiliki keuntungan bahwa jika LED gagal, mudah untuk melepasnya menggunakan pisau tajam untuk memotong selotip.

Selama heatsink cukup besar, tidak ada yang menghentikan Anda memasang semua LED pada satu heatsink. Pada heatsink yang ditampilkan, dengan daya penuh, suhu heatsink mencapai 50 derajat C sehingga heatsink ini mungkin sedikit lebih kecil dari optimal. Jika dipikir-pikir, mungkin juga merupakan ide yang baik untuk menempatkan tiga LED dengan panjang gelombang yang lebih panjang pada setiap heatsink daripada menempatkan keenam emitor dengan panjang gelombang yang lebih pendek pada satu dan emitor dengan panjang gelombang yang lebih panjang pada yang lain. Ini karena, untuk arus maju yang diberikan, pemancar panjang gelombang pendek menghilangkan lebih banyak daya karena penurunan tegangan maju yang lebih tinggi, dan karenanya menjadi lebih hangat.

Anda tentu saja bisa menambahkan kipas pendingin. Jika Anda berencana untuk sepenuhnya melampirkan rakitan LED, ini akan menjadi bijaksana.

Langkah 9: Kabel LED

LED terhubung ke papan pengontrol melalui kabel IDE 40 pin standar. Tidak semua pasangan kabel digunakan, memungkinkan ruang untuk ekspansi.

Diagram pengkabelan di atas menunjukkan pengkabelan konektor IDE dan juga pengkabelan ke Raspberry Pi itu sendiri.

LED dilambangkan dengan warnanya (UV = ultraviolet, V = violet, RB = royal blue, B = blue, C = cyan, G = green, YG = yellow-green, Y = yellow, A = amber, R = bright merah, DR = merah tua, IR = inframerah), yaitu dengan panjang gelombang naik.

Catatan: jangan lupa untuk memastikan bahwa sisi sambungan +5V dari soket kabel memiliki kabel setebal 2 x 1mm yang berjalan paralel di bawah stripboard untuk menyediakan jalur arus tinggi. Demikian pula koneksi sumber ke MOSFET, yang di-ground, harus memiliki kabel yang sama untuk menyediakan jalur arus tinggi ke ground.

Langkah 10: Menguji Papan Pengontrol

Tanpa mencolokkan Raspberry Pi ke board, Anda dapat menguji apakah driver LED Anda berfungsi dengan benar dengan menghubungkan pin GPIO melalui cliplead, ke rel +5V. LED yang sesuai harus menyala.

Jangan pernah menghubungkan pin GPIO ke +5V saat Pi dicolokkan. Anda akan merusak perangkat, perangkat berjalan secara internal pada 3.3V.

Setelah Anda yakin bahwa driver daya dan LED berfungsi dengan benar, Anda dapat melanjutkan ke langkah berikutnya, yaitu mengkonfigurasi Raspberry Pi.

Jangan melihat langsung ke ujung serat optik dengan LED menyala dengan daya penuh. Mereka sangat cerah.

Langkah 11: Fiber Optic Coupling LED

Setiap LED digabungkan melalui serat optik 3mm. Adaptor serat cetak 3d pas di atas rakitan LED dan memandu serat. Blok pelepas regangan dipasang sekitar 65mm di depan heatsink LED.

Ini memberikan ruang yang cukup untuk memasukkan jari Anda dan mendorong adaptor serat ke LED dan kemudian memasang seratnya.

Bor lubang 4mm melalui blok pelepas regangan sesuai dengan LED.

Setiap panjang serat kira-kira panjangnya 250mm, Namun karena setiap serat menempuh jalur yang berbeda, panjang yang dipasang sebenarnya akan bervariasi. Cara termudah untuk mendapatkan hak ini adalah dengan memotong panjang serat 300mm. Anda kemudian harus meluruskan serat atau tidak mungkin diatur. Ini seperti batang perspex setebal 3mm, dan jauh lebih kaku dari yang Anda bayangkan.

Untuk meluruskan serat, saya menggunakan batang kuningan OD 4 mm dengan panjang 300 mm (kira-kira). Diameter dalam batang cukup untuk serat meluncur mulus ke dalam batang. Pastikan kedua ujung batang halus, sehingga Anda tidak menggores serat saat memasukkan dan keluar dari batang.

Dorong serat ke dalam batang sehingga rata di satu ujung dan dengan sedikit panjang mencuat di ujung lainnya, atau masuk sepenuhnya jika batang lebih panjang dari serat. Kemudian celupkan batang ke dalam panci yang dalam berisi air mendidih selama sekitar 15 detik. Lepaskan batang dan posisikan kembali serat jika perlu sehingga ujung lainnya rata dengan ujung batang, lalu panaskan ujung itu dengan cara yang sama.

Anda sekarang harus memiliki sepotong serat yang lurus sempurna. Lepaskan dengan mendorong sepotong serat lainnya sampai Anda dapat menggenggam dan melepaskan serat yang diluruskan.

Setelah Anda meluruskan kedua belas potong serat, potong dua belas potong lagi dengan panjang kira-kira 70mm. Ini akan digunakan untuk memandu serat melalui pelat kopling. Kemudian ketika konstruksi selesai, mereka akan digunakan untuk mengisi coupler fiber out individu, sehingga tidak terbuang sia-sia.

Luruskan potongan-potongan ini dengan cara yang sama. Kemudian pasang ke pelat coupler. Anda dapat melihat bagaimana mereka akan terlihat pada foto di atas. Tata letak terhuyung-huyung adalah untuk meminimalkan area yang ditempati oleh serat (kepadatan pengepakan bola minimal). Ini memastikan bahwa penggabung serat dapat beroperasi seefisien mungkin.

Ambil setiap potongan serat panjang penuh dan amplas satu ujungnya rata, kerjakan hingga 800 dan kemudian amplas 1500 grit. Kemudian poles dengan semir logam atau plastik - alat putar kecil dengan bantalan pemoles berguna di sini.

Sekarang lepaskan SATU potong serat dan geser serat panjang penuh ke pelat coupler. Kemudian pasang kembali melalui strain relief sehingga ujung yang dipoles menyentuh bagian depan lensa LED melalui coupler serat LED. Ulangi untuk setiap serat. Menjaga potongan serat pendek di dalam lubang memastikan setiap serat panjang mudah masuk ke tempat yang tepat.

CATATAN: Jangan menekan terlalu keras pada LED violet dan ultraviolet Mereka dienkapsulasi dengan bahan polimer lunak tidak seperti LED lainnya, yang dienkapsulasi epoksi. Lensa mudah rusak dan menyebabkan kabel pengikat putus. Percayalah, saya belajar ini dengan cara yang sulit. Jadi berhati-hatilah saat memasang serat ke dua LED ini.

Tidak masalah apa urutan Anda mengarahkan serat melalui coupler tetapi cobalah dan lapisi serat sehingga tidak saling bersilangan. Dalam desain saya, enam LED bawah diarahkan ke tiga lubang terendah untuk tiga LED kiri dan kemudian tiga lubang berikutnya untuk tiga LED kanan dan seterusnya.

Saat Anda memiliki semua serat yang dirutekan melalui coupler, posisikan pada papan dasar dan bor dua lubang pemasangan, lalu kencangkan.

Kemudian, dengan menggunakan sepasang pemotong diagonal yang sangat tajam, potong setiap potongan serat sedekat mungkin dengan permukaan coupler. Kemudian tarik setiap bagian, amplas dan poles ujung yang dipotong dan ganti, sebelum melanjutkan ke serat berikutnya.

Jangan khawatir jika seratnya tidak sepenuhnya rata dengan permukaan coupler. Yang terbaik adalah membuat kesalahan dengan membuatnya sedikit tersembunyi daripada menonjol, tetapi perbedaan satu atau dua milimeter tidak akan menjadi masalah.

Langkah 12: Mengkonfigurasi Raspberry Pi

Proses konfigurasi Raspberry Pi didokumentasikan dalam dokumen rtf terlampir yang merupakan bagian dari lampiran file zip. Anda tidak memerlukan perangkat keras tambahan untuk mengonfigurasi Pi selain port USB cadangan pada PC untuk menyambungkannya, kabel USB yang sesuai, dan pembaca kartu SD untuk membuat gambar kartu MicroSD. Anda juga memerlukan kartu MicroSD; 8G lebih dari cukup besar.

Ketika Anda telah mengonfigurasi Pi, dan menghubungkannya ke papan pengontrol utama, itu akan muncul sebagai titik akses WiFi. Saat Anda menghubungkan PC Anda ke AP ini dan menjelajah ke https://raspberrypi.local atau https://172.24.1.1 Anda akan melihat halaman di atas. Cukup geser penggeser untuk mengatur intensitas dan panjang gelombang cahaya yang ingin Anda lihat.

Perhatikan bahwa intensitas minimum adalah 2; ini adalah kekhasan perpustakaan Pi PWM.

Gambar kedua menunjukkan unit meniru spektrum lampu CFL, dengan emisi sekitar 420nm, 490nm dan 590nm (ungu, pirus dan kuning) sesuai dengan tiga lampu pelapis fosfor khas.

Langkah 13: Penggabung Serat

Penggabung berkas serat dibuat dari batang akrilik persegi berukuran 15 x 15 mm. Perhatikan bahwa beberapa plastik akrilik memiliki penyerapan yang berlebihan dalam spektrum dari 420nm ke bawah; untuk memeriksa ini sebelum Anda mulai, pancarkan LED UV melalui batang dan pastikan bahwa itu tidak melemahkan sinar secara berlebihan (gunakan selembar kertas putih sehingga Anda dapat melihat cahaya biru dari pemutih optik di kertas).

Anda dapat mencetak jig cetak 3D untuk mengampelas batang atau membuat sendiri dari beberapa lembaran plastik yang sesuai. Potong batang menjadi kira-kira 73mm dan amplas dan poles kedua ujungnya. Kemudian kencangkan jig ke dua sisi berlawanan dari batang menggunakan pita perekat dua sisi. Pasir menggunakan kertas grit 40 sampai Anda berada dalam 0,5mm atau lebih dari garis jig, kemudian secara bertahap meningkat menjadi 80, 160, 400, 800, 1500, 3000, 5000 dan terakhir 7000 kertas grit untuk mendapatkan permukaan poles yang runcing. Kemudian lepaskan jig dan reposisi untuk mengampelas kedua sisi lainnya. Anda sekarang harus memiliki piramida meruncing yang cocok untuk dipasang di pelat penggabung serat. Ujung sempit adalah 6mm x 6mm agar sesuai dengan lepas landas serat.

Catatan: dalam kasus saya, saya tidak mengampelas hingga 6mm x 6mm sehingga penggabung sedikit menonjol dari pelat pemasangan. Ini tidak masalah karena serat 6mm cocok untuk ditekan dan akan berbenturan dengan ujung penggabung yang sempit jika didorong cukup jauh.

Lepaskan sekitar 1 inci jaket luar dari serat 6mm, berhati-hatilah agar tidak merusak serat itu sendiri. Kemudian, jika selubung luar dari serat tidak cukup pas dengan pelat coupler, cukup bungkus selotip di sekelilingnya. Itu kemudian harus bisa didorong masuk dan pas dengan piramida combiner. Pasang seluruh rakitan ke pelat dasar sejajar dengan keluaran serat.

Perhatikan bahwa Anda kehilangan sedikit cahaya saat menggabungkan. Anda dapat melihat alasannya dari jejak optik di atas, karena memusatkan cahaya ke bawah juga menyebabkan sudut pancaran meningkat dan kita kehilangan sebagian cahaya dalam prosesnya. Untuk intensitas maksimum pada panjang gelombang tunggal, gunakan pelat coupler serat opsional untuk memilih LED atau LED langsung ke serat 3mm.

Langkah 14: Pelat Coupler Output Serat Individu

Ini hanyalah cetakan kedua dari panduan serat utama. Sekali lagi, ingatlah untuk mencetak pada skala 105% untuk memungkinkan celah serat melalui lubang. Anda cukup memasang pelat ini sesuai dengan panduan serat utama, membuka tutup rakitan penggabung dan menggantinya dengan pelat ini. Jangan lupa untuk memasangnya dengan benar, lubangnya hanya berbaris dalam satu arah!.

Sekarang masukkan 12 potongan serat yang Anda potong ke dalam lubang di piring. Untuk mengambil satu atau lebih panjang gelombang, cukup keluarkan satu potong serat dan tempatkan yang lebih panjang ke dalam lubang. Anda dapat memilih semua 12 panjang gelombang secara bersamaan jika Anda mau.

Langkah 15: Lebih Banyak Kekuatan!. Lebih Panjang Gelombang

Pi dapat menggerakkan lebih banyak saluran jika Anda mau. Namun ketersediaan LED dalam panjang gelombang lain mungkin menjadi tantangan. Anda bisa mendapatkan LED UV 365nm dengan harga murah tetapi kabel serat fleksibel 6mm mulai menyerap dengan kuat bahkan pada 390nm. Namun saya menemukan bahwa serat individu akan bekerja dengan panjang gelombang itu, jadi jika Anda mau, Anda bisa menambahkan atau mengganti LED untuk memberi Anda panjang gelombang UV yang lebih pendek.

Kemungkinan lain adalah meningkatkan kecerahan dengan menggandakan LED. Anda dapat, misalnya, mendesain dan mencetak coupler serat 5 X 5 (atau 4 X 6) dan memiliki 2 LED per saluran. Perhatikan bahwa Anda memerlukan catu daya yang jauh lebih besar karena Anda akan menggambar hampir 20 amp. Setiap LED membutuhkan resistor jatuhnya sendiri; tidak paralel LED secara langsung. MOSFET memiliki kapasitas lebih dari cukup untuk menggerakkan dua atau bahkan beberapa LED per saluran.

Anda tidak dapat benar-benar menggunakan LED daya yang lebih tinggi karena tidak memancarkan cahaya dari area kecil seperti LED 3W sehingga Anda tidak dapat memasangkan serat secara efisien. Cari 'konservasi etendue' untuk memahami mengapa hal ini terjadi.

Kehilangan cahaya melalui combiner cukup tinggi. Sayangnya, ini adalah konsekuensi dari hukum fisika. Dalam mengurangi radius sinar, kami juga meningkatkan sudut divergensinya sehingga beberapa cahaya lolos karena pemandu cahaya dan serat hanya memiliki sudut penerimaan sekitar 45 derajat. Perhatikan bahwa output daya dari output serat individu secara signifikan lebih tinggi daripada coupler panjang gelombang gabungan.