Qu’est-ce qu’une LED infrarouge ?
Les LED infrarouges sont des LED capables d’émettre de la lumière infrarouge.
Également appelées LED IR ou LED Ir, IR signifie “Infrarouge” et désigne les rayons lumineux dont la longueur d’onde est supérieure à celle du rouge, tandis que LED signifie “Diode électroluminescente”, une diode qui émet de la lumière lorsqu’elle est soumise à une tension. On utilise souvent le mot anglais LED pour DEL. Les LED infrarouges sont donc des LED capables d’émettre une lumière proche de l’infrarouge avec des longueurs d’onde d’environ 700~1 500 nm.
La lumière infrarouge est extrêmement transparente et n’est pas facilement affectée par les obstacles. Comme elle est invisible pour l’œil humain, cette lumière est souvent utilisée pour l’envoi et la réception de signaux et pour diverses sources lumineuses de capteurs. Bien qu’il existe des lasers et d’autres sources de lumière infrarouge, les LED se caractérisent par le fait qu’elles peuvent être produites en masse. Elles présentent l’avantage d’une longue durée de vie, d’une résistance aux chocs et d’un faible coût.
Utilisations des LED infrarouges
Les LED infrarouges sont utilisées dans toutes les situations, y compris dans la vie quotidienne. Les applications des LED infrarouges sont les suivantes :
- Télécommandes pour téléviseurs et climatiseurs
- Sources lumineuses pour les caméras de sécurité
- Source lumineuse pour les caméras LiDAR et TOF
- Mesure de l’humidité dans les échantillons
- Source lumineuse pour les caméras de vision nocturne
- Compteurs de distance pour le golf
- Pour la communication dans les smartphones et les téléphones portables
Les produits les plus familiers de la vie quotidienne sont les télécommandes de téléviseurs et de climatiseurs. Ils peuvent être projetés sans être perçus par l’homme et n’ont pas d’effets néfastes sur le corps humain, c’est pourquoi ils sont également utilisés dans les produits de la vie courante.
La lumière infrarouge est également souvent utilisée comme lumière de mesure en raison de sa transmission élevée et de sa faible sensibilité aux obstacles. LiDAR signifie “Lighit Detection And Ranging” (détection et télémétrie par la lumière) et désigne une méthode de détection par télémétrie utilisant des LED infrarouges. Cette méthode est développée pour des applications telles que la conduite automatique de véhicules.
Principe des LED infrarouges
Le principe d’émission des LED est le même quelle que soit la longueur d’onde et repose sur la jonction p-n des semi-conducteurs : les trous se déplacent dans les semi-conducteurs de type p lorsqu’un champ électrique est appliqué, tandis que les électrons se déplacent dans les semi-conducteurs de type n. D’un point de vue énergétique, les électrons du semi-conducteur de type n sont plus élevés, ce qui crée un vide avec la bande d’énergie dans laquelle se trouvent les trous du semi-conducteur de type p.
Si un champ électrique est appliqué pour perturber les électrons et les trous, une transition des électrons de la bande d’énergie de type n vers la bande d’énergie de type p se produit. Les électrons et les trous qui en résultent entrent en collision, produisant de la lumière et de la chaleur correspondant à l’écart énergétique et disparaissent. Comme la bande interdite dépend de la composition du semi-conducteur, la longueur d’onde d’émission peut être réglée en combinant les matériaux.
L’arséniure de gallium aluminium (AlGaAs) est souvent utilisé pour émettre des longueurs d’onde dans la bande du proche infrarouge. En général, les LED infrarouges ont une efficacité lumineuse inférieure à celle des LED dans le domaine de la lumière visible.
Autres informations sur les LED infrarouges
1. Lampes à LED infrarouges
Des lampes utilisant des LED infrarouges sont disponibles dans le commerce. Différents types sont vendus, tous utilisés pour les lunettes de nuit.
Les projecteurs sont utilisés pour l’éclairage des installations extérieures qui sont également utilisées la nuit. De nombreux types utilisent plusieurs LED infrarouges, et des produits avec plus de 20 types à haut rendement sont également disponibles.
Il existe également des lampes de poche équipées de LED infrarouges. Il existe des produits utilisant plus de 40 LED infrarouges, mais ils sont légers. Des produits permettant de changer le nombre de lampes sont également disponibles.
Des lampes de vision nocturne compactes sont également disponibles. Comme elles sont destinées à être utilisées pour la photographie, elles sont souvent équipées d’une seule lumière à haut rendement afin d’éviter toute lumière inégale. Elles fonctionnent avec une seule pile AA et sont capables d’éclairer une distance allant jusqu’à 15 mètres. L’unité principale pèse moins de 60 g et constitue un excellent modèle portable.
2. Ruban LED infrarouge
Des rubans de LED infrarouges sont disponibles pour l’éclairage complémentaire des caméras de vision nocturne. Des LED infrarouges sont fixées à intervalles réguliers sur le ruban pour l’éclairer, et la face adhésive de l’autre côté permet de le fixer facilement. Il existe une grande variété de types de rubans, y compris des rubans de 3 mm d’épaisseur ou moins pour une utilisation dans des espaces confinés.