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快速PCR仪直插LED方案

作者:广东正发科技 210 次浏览 时间:2022-01-11

信息摘要:快速PCR仪照射端,若采用直径5/8/10mm直插LED,经优化设计,光路如图1所示,直插LED发出来的光先经一个平凸玻璃透镜准直,再经一片带通滤光片滤光,最后经过一个玻璃圆球透镜聚光进入光纤。平凸玻璃透镜及滤光片,玻璃圆球透镜光纤的通光...

快速PCR仪直插LED方案

快速PCR仪照射端,若采用直径5/8/10mm直插LED,经优化设计,光路如图1所示,直插LED发出来的光先经一个平凸玻璃透镜准直,再经一片带通滤光片滤光,最后经过一个玻璃圆球透镜聚光进入光纤。平凸玻璃透镜及滤光片,玻璃圆球透镜光纤的通光,数值孔径NA = 0.56。滤光片与玻璃圆球透镜的间隔= 3-5mm。光纤端面处的光斑情况如图2所示,ZEMAX仿真发现,光的能量利用率在25.658%左右,相比封装贴片LED(光的能量利用率在85%左右)

 1641863839(1).jpg

图1 照射端光路(采用直插LED)

 

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图2 光纤端面处的光斑情况

 

以上仿真基于中高功率芯片的晶元,晶元的厚度假设是120μm,且晶元6个面都发光。晶元与支架的反光杯杯底相接触。

LED的驱动电流预计是开到100mA,大于100mA,将出现点亮瞬间光强偏高的现象,而低于100mA,光强不够激发低浓度试剂的荧光,影响灵敏度。

LED的波长选择方面,优先以下几种:1. 峰值波长430nm;2. 峰值波长470nm;3. 峰值波长520nm;4. 色温4000K全光谱白光;5. 峰值波长630nm,或者色温3000K白光;6. 峰值波长740nm。