一种宽带近红外LED器件制造技术

本发明专利技术公开了一种宽带近红外LED器件，包括铋掺杂玻璃、LED芯片和聚光罩，铋掺杂玻璃和聚光罩组成一个密封的腔体，LED芯片位于腔体底部，铋掺杂玻璃位于LED芯片上方，和LED芯片相对；所述聚光罩用于聚光，所述LED芯片为近紫外到蓝光波段的LED芯片。所述LED器件可以提供超宽带的光谱，覆盖1000 nm到1700 nm的近红外波段。其具有能耗低、体积小、寿命长、响应速度快和可靠性高等优点。提供的LED器件结构简单，成本低，便于大规模生产，在应用于生物医学成像、肿瘤组织诊断、健康实时监测和食品成分分析等领域具有巨大潜力。

A broadband near-infrared LED device

【技术实现步骤摘要】
一种宽带近红外LED器件
本专利技术涉及一种近红外光源，特别涉及一种宽带近红外LED器件。
技术介绍
近红外线是一种介于可见光和中红外线之间的电磁波。它具有无损伤和深穿透的特性。因此，近红外线被广泛应用于生物医学成像、肿瘤组织诊断、健康实时监测、食品成分分析和虹膜识别等诸多领域。然而，目前的近红外光源却十分有限，尤其是缺少具有宽带近红外发光特性的光源。在当前主流的近红外光源中，钨卤素灯可以提供覆盖可见到红外范围的超宽带光谱，但是其寿命短，效率低，发热高；超连续谱固体激光器具有覆盖400nm到2400nm范围的优异光谱特性，然而其能耗高，造价相对昂贵且占用空间不便于携带；近红外LED芯片具有诸多优点，包括体积小、响应快、效率高、能耗低和易携带等特性，可是其光谱带宽极窄，通常不超过50nm。因此，在当今社会的生产和生活中，人们迫切需要一种具有宽带、光谱稳定、能耗低、寿命长和易携带等特性的新型近红外光源。
技术实现思路
为了解决现有技术中的不足，本专利技术的目的是提供一种宽带近红外LED器件。本专利技术的目的至少是通过以下技术方案之一实现的。本专利技术提供了一种宽带近红外LED器件，包括铋掺杂玻璃、LED芯片和聚光罩，铋掺杂玻璃和聚光罩组成一个密封的腔体，LED芯片位于腔体底部，铋掺杂玻璃位于LED芯片上方，和LED芯片相对，构成腔体顶部，聚光罩构成腔体壁；所述聚光罩用于聚光，所述LED芯片为近紫外到蓝光波段的LED芯片；所述LED器件还包括和LED芯片相连接的散热结构。优选地，所述LED器件还包括散热片，位于LED芯片下表面。优选地，所述铋掺杂玻璃包括硅酸盐铋掺杂玻璃、锗酸盐铋掺杂玻璃、磷酸盐铋掺杂玻璃、硅酸盐铋掺杂玻璃和硼酸盐铋掺杂玻璃中的一种以上。优选地，铋掺杂玻璃中铋掺杂的浓度为0.5~3mol%。优选地，铋掺杂玻璃中铋掺杂的浓度为1mol%。优选地，铋掺杂玻璃中铋掺杂的浓度为0.5mol%。优选地，铋掺杂玻璃中铋掺杂的浓度为3mol%。优选地，所述LED芯片作为激发光源的波长为365nm~460nm。优选地，所述LED芯片为365nm的紫外LED芯片。优选地，所述LED芯片为380nm的紫外LED芯片。优选地，所述LED芯片为395nm的紫外LED芯片。优选地，所述LED芯片为460nm的蓝光LED芯片。和现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果和优点：(1)和现有的近红外LED芯片相比，本专利技术提供的LED器件可以提供覆盖1000nm到1700nm的超宽带近红外光谱；(2)本专利技术提供的LED器件结构简单，制作成本低，可以方便地进行大规模生产；(3)本专利技术提供的LED器件体积小，占用空间少，具有极高的便携性。附图说明图1为实施例提供的宽带近红外LED器件的示意图；图2为实施例1、实施例2、实施例3和实施例4中宽带近红外LED光源的发射光谱；图3为实施例5、实施例6、实施例7和实施例8中宽带近红外LED光源的发射光谱；图4为实施例9、实施例10、实施例11和实施例12中宽带近红外LED光源的发射光谱；图5为实施例13、实施例14、实施例15和实施例16中宽带近红外LED光源的发射光谱；图1中：1-铋掺杂玻璃；2-聚光罩；3-LED芯片；4-散热片。具体实施方式以下结合具体实施例和附图对本专利技术的具体实施作进一步说明，但本专利技术的实施不限于此。实施例1本实施例提供了一种宽带近红外LED器件，如图1所示，包括铋掺杂玻璃1、LED芯片3和聚光罩2，铋掺杂玻璃1和聚光罩2组成一个密封的腔体，LED芯片3位于腔体底部，铋掺杂玻璃1位于LED芯片3上方，和LED芯片3相对；所述聚光罩2用于聚光，所述LED芯片3为近紫外到蓝光波段的LED芯片。所述LED器件还包括散热片4，位于LED芯片3下表面。本实施例选取铋掺杂浓度为0.5mol%的硼酸盐玻璃作为光转换介质，采用365nm的紫外LED芯片作为激发光源。如图2所示，本实施例的宽带近红外LED光源的发射光谱，其发射光谱峰大致位于1186nm，半高宽251nm，覆盖1000nm到1700nm范围的近红外波段。实施例2本实施例选取铋掺杂浓度为0.5mol%的硼酸盐玻璃作为光转换介质，采用380nm的紫外LED芯片作为激发光源。如图2所示，本实施例的宽带近红外LED光源的发射光谱，其发射光谱峰大致位于1180nm，半高宽238nm，覆盖1000nm到1700nm范围的近红外波段。实施例3本实施例选取铋掺杂浓度为0.5mol%的硼酸盐玻璃作为光转换介质，采用395nm的紫外LED芯片作为激发光源。如图2所示，本实施例的宽带近红外LED光源的发射光谱，其发射光谱峰大致位于1175nm，半高宽225nm，覆盖1000nm到1700nm范围的近红外波段。实施例4本实施例选取铋掺杂浓度为0.5mol%的硼酸盐玻璃作为光转换介质，采用460nm的蓝光LED芯片作为激发光源。如图2所示，本实施例的宽带近红外LED光源的发射光谱，其发射光谱峰大致位于1152nm，半高宽220nm，覆盖1000nm到1700nm范围的近红外波段。实施5本实施例选取铋掺杂浓度为3mol%的锗酸盐玻璃作为光转换介质，采用365nm的紫外LED芯片作为激发光源。如图3所示，本实施例的宽带近红外LED光源的发射光谱，其发射光谱峰大致位于1144nm，半高宽255nm，覆盖1000nm到1700nm范围的近红外波段。实施6本实施例选取铋掺杂浓度为3mol%的锗酸盐玻璃作为光转换介质，采用380nm的紫外LED芯片作为激发光源。如图3所示，本实施例的宽带近红外LED光源的发射光谱，其发射光谱峰大致位于1156nm，半高宽275nm，覆盖1000nm到1700nm范围的近红外波段。实施7本实施例选取铋掺杂浓度为3mol%的锗酸盐玻璃作为光转换介质，采用395nm的紫外LED芯片作为激发光源。如图3所示，本实施例的宽带近红外LED光源的发射光谱，其发射光谱峰大致位于1170nm，半高宽309nm，覆盖1000nm到1700nm范围的近红外波段。实施8本实施例选取铋掺杂浓度为3mol%的锗酸盐玻璃作为光转换介质，采用460nm的蓝光LED芯片作为激发光源。如图3所示，本实施例的宽带近红外LED光源的发射光谱，其发射光谱峰大致位于1192nm，半高宽266nm，覆盖1000nm到1700nm范围的近红外波段。实施9本实施例选取铋掺杂浓度为1mol%的磷酸盐玻璃作为光转换介质，采用365nm的紫外LED芯片作为激发光源。如图4所示，本实施例的宽带近红外LED光源的发射光谱，其发射光谱峰大致位于1210nm，半高宽2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种宽带近红外LED器件，其特征在于，包括铋掺杂玻璃、LED芯片和聚光罩，铋掺杂玻璃和聚光罩组成一个密封的腔体，LED芯片位于腔体底部，铋掺杂玻璃位于LED芯片上方，和LED芯片相对，构成腔体顶部，聚光罩构成腔体壁；所述聚光罩用于聚光，所述LED芯片为近紫外到蓝光波段的LED芯片；所述LED器件还包括和LED芯片相连接的散热结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种宽带近红外LED器件，其特征在于，包括铋掺杂玻璃、LED芯片和聚光罩，铋掺杂玻璃和聚光罩组成一个密封的腔体，LED芯片位于腔体底部，铋掺杂玻璃位于LED芯片上方，和LED芯片相对，构成腔体顶部，聚光罩构成腔体壁；所述聚光罩用于聚光，所述LED芯片为近紫外到蓝光波段的LED芯片；所述LED器件还包括和LED芯片相连接的散热结构。


2.根据权利要求1所述的宽带近红外LED器件，其特征在于，所述散热结构为散热片，位于LED芯片下表面。


3.根据权利要求1所述的宽带近红外LED器件，其特征在于，所述铋掺杂玻璃包括硅酸盐铋掺杂玻璃、锗酸盐铋掺杂玻璃、磷酸盐铋掺杂玻璃、硅酸盐铋掺杂玻璃和硼酸盐铋掺杂玻璃中的一种以上。


4.根据权利要求1所述的宽带近红外LED器件，其特征在于，铋掺杂玻璃中铋掺杂的浓度为0...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭明营，肖建华，王亚飞，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44