新一代阵列式红外光源及其在安防监控中的应用

　　随着光电信息技术的发展，半导体激光器发展很快，由最初的同质PN结式，到异质结式、分布反馈式、量子阱式、垂直腔表面发射式、微腔式，以及光纤激光器与光子晶体激光器等等，发光功率由小到大，种类齐全，应有尽有，可供安防需要选择。一般，半导体红外激光器采用金属封装和专用电源，并通过先进的半导体温控技术使得产品始终在设定的合理温度下工作，寿命能够较好地得到保证。红外激光光源与配有长焦距镜头的摄像机组合，可以较好地实现夜间远距离监控。特别适合应用于国家边防、海防、森林防火、交通工程等大型项目。但由于工艺比较复杂、产量比较低，其价格比LED光源高;且激光灯功率过大对人身体健康有一定的副作用，因而需选择在安全值。
 

　　第三代红外光源的特点

　　与前述的第一、二代红外LED相比，其主要特点是：

　　体积小

　　由于LED-Array为高度集成的LED，60粒LED发光晶体集成后的体积也只有指甲盖大小。单个LED的光学输出为5mw～15mw，而一个LEDArray的光学输出至少可达到1000mw以上。由于LED-Array为高度集成的LED，故体积比其他产品小很多。显然，体积小更便于应用，同时也简化了成本。

　　
      亮度高

　　它将几十个高效率和高功率的晶元通过革新的半导体技术封装在一个平面上，配置以良好的导热装置，使电光转换率达25%以上，是传统单颗LED灯的100倍。显然，亮度越高，光线的照射距离就越远，因而亮度的高低决定了光线的照射距离。由于LEDArray的亮度高，这就为中远距离红外摄像机的应用打下了良好基础。

　　寿命长

　　普通LED产品的寿命一般为6000个小时，而LED-Array的寿命为50000个小时。因此，其使用寿命是普通LED灯的9倍。普通的LED红外摄像机是将LED发光管和摄像机置于一个腔体内，LED管的热量无法通过PCB板得到有效散发，温度升高严重制约了CCD摄像机的使用寿命。通常在使用3个月后，便开始出现老化迹象：画面模糊、发白、对比度缺乏等，直接影响摄像机的使用效果，甚至使摄像机报废。而LED-Array灯的特殊封装使散热性能好，在2～3年内光线都无明显衰减，因而使用寿命长。


　　效率高

　　由于LED-Array的最大优势在于解决了LED光源散热的问题，因而具有极高的发光效率和发光强度，其光电转换效率比普通红外LED摄像机提高了25%左右，效率可达到45%，大大地降低了能耗、增加了照明距离。因为发光效率与散热性能是一个良性循环。散热性能越好，工作温度就越低，工作温度低又能更好的保障其发光效率。反之，则陷入效率不断衰减的恶性循环。而LED-Array经过特殊封装，有效解决了散热问题，使发光体时刻处于正常工作温度，在相当长的时间内可得到稳定的功率输出。此外，还可采用高频尖脉冲供电，以保证获得更高的效率。

　　光线匀

　　因每个普通的红外LED前面都有一个球面，用来改变光斑的大小，是一个独立的光学设计。当多个红外LED组合在摄像机镜头的周围后，发射出来的光线就是多个光斑重叠组成，重叠的部分就会亮度特别高，同时还形成一个圆圈，即“手电筒效应”，使夜视画面效果不均匀。而LED-Array相当于是一个大的点光源，发光体半功率为10度～120度(可变角)的发光面，且通过特殊的光学设计，在光路结构上使用非球面光学玻璃透镜，使投射光斑非常均匀地照射被监控物体，因而所得到的监控画面的中间和四周的亮度是一致的，大大提高了监控夜视画面的清晰度。

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