Sorgenti luce monocromatica tunabile
Le soluzioni di illuminazione proposte da lightsource.tech rappresentano l’avanguardia delle sorgenti luminose per applicazioni scientifiche e industriali. L’azienda tedesca sviluppa Sorgenti luce monocromatica tunabile ad alta luminanza accoppiate in fibra ottica basate su tecnologie LED e laser-pumped che coprono un ampio spettro – dalla banda ultravioletta (DUV) fino all’infrarosso medio (MIR). Queste sorgenti consentono di ottenere un’intensità elevatissima su superfici ridotte con bassa divergenza, condizione essenziale per accoppiare la luce in fibre multimodali, generare un punto di luce brillante o illuminare uniformemente un’area. Le soluzioni includono sorgenti di luce bianca ad alta potenza, LED monocromatici, sorgenti a banda larga, sistemi tunabili con monocromatori e accessori quali omogeneizzatori e fibre ottiche. Tutti i prodotti sono progettati per durare a lungo, con una durata tipica superiore a 10.000 ore e, nel caso delle serie LS-HP1, fino a 40.000 ore; l’interfaccia di controllo via USB/RS-232 consente l’integrazione in sistemi esistenti e il funzionamento in modalità continua, stroboscopica o trigger fino a 200 kHz.
Valore aggiunto
La modularità di questa strumentazione permette di combinare sorgenti, monocromatori e accessori per ottenere soluzioni personalizzate per microscopia a fluorescenza, spettroscopia VIS/NIR, machine vision e molte altre applicazioni. Nel corso della pagina vengono presentate le principali tipologie di prodotto e vengono descritte le applicazioni a cui sono destinati.
LS-WL1 – sorgente di luce bianca laser-pumped
La LS-WL1 è una sorgente di luce bianca pompata a laser con luminanza estremamente elevata. Un convertitore a fosfori trasforma l’emissione laser in uno spettro continuo tra 450 e 700 nm. Grazie alla potente ottica di accoppiamento, il sistema fornisce fino a 440 mW di potenza da una fibra multimodale da 600 µm, superando di oltre due ordini di grandezza la luminanza dei LED bianchi tradizionali. Le modalità di funzionamento programmabili consentono il controllo in continuo, modalità stroboscopica e trigger fino a 200 kHz. L’unità misura solo 125 × 110 × 60 mm e pesa 450 g, con un consumo di circa 20 W.
Applicazioni e vantaggi
La LS-WL1 è ideale per applicazioni che richiedono un punto di luce estremamente brillante e uniforme, come la microscopia confocale e la micro-imaging ad alta velocità. L’elevata densità di potenza permette di illuminare zone molto piccole mantenendo un’ottima uniformità, mentre la possibilità di modulare l’emissione consente l’uso in sistemi di misura a tempo risolto. Il raffreddamento efficiente garantisce una vita utile di oltre 10 000 ore. Grazie al connettore SMA per fibre da 50 µm a 1 mm, la sorgente può essere integrata facilmente in sistemi di microscopia, spettroscopia o sensori ottici avanzati.
LS-BB1 – sorgente LED a banda larga
La LS-BB1 è una sorgente LED a banda larga accoppiata in fibra progettata per sostituire le tradizionali lampade alogène. Copre lo spettro 420–900 nm (VIS/NIR), con potenza fino a 20 mW da una fibra da 1 mm e un’uscita luminosa altamente omogenea. L’uso di un singolo chip LED ad alta luminanza e di un’accoppiamento ottico efficiente garantisce flessibilità e un punto di luce brillante. L’unità è compatta e leggera e integra un controller con jogwheel e software per regolare potenza, frequenza e modalità stroboscopica fino a 1 kHz.
Applicazioni e vantaggi
Grazie al suo spettro continuo, la LS-BB1 è ideale per applicazioni di spettroscopia VIS/NIR, sensori ottici e test di materiali. Con una durata superiore a 10 000 ore e la possibilità di modulare l’emissione tramite trigger TTL fino a 10 kHz, rappresenta una soluzione affidabile per misure precise, imaging o illuminazione di campioni. La potenza regolabile e la compattezza permettono l’integrazione in sistemi di laboratorio, linee di produzione o dispositivi portatili.
LS-MC1 – sorgenti LED monocromatiche accoppiate in fibra
Le sorgenti LS-MC1 offrono oltre 20 lunghezze d’onda discrete dal UV al NIR con bande passanti tra 15 e 50 nm FWHM. L’accoppiamento ottico ottimizzato consente di raggiungere luminanze elevate e potenze tra 30 e 200 mW in uscita da fibre da 1 mm. Il controllo avviene tramite interfaccia RS232/USB con possibilità di trigger fino a 100 kHz. La serie si distingue per l’efficienza energetica, poiché l’emissione è concentrata nella banda utile, riducendo gli sprechi e migliorando la “Green Efficiency”.
Applicazioni e vantaggi
Le sorgenti LS-MC1 sono ideali per machine vision, microscopia a fluorescenza e nanofotonica, dove è richiesta una luce strettamente monocromatica per eccitare fluorofori o illuminare campioni sensibili. La disponibilità di numerose lunghezze d’onda consente di selezionare la banda ottimale per l’applicazione. Qualora occorrano lunghezze d’onda nel verde-giallo, la documentazione consiglia di utilizzare le sorgenti a fosfori LS-WL1 o LS-BB1. La durata superiore a 10 000 ore
e la modulazione ad alta frequenza assicurano affidabilità e versatilità.
LS-HP1 (versione bianca) – illuminatori LED ad alta potenza per guida di luce liquida
La serie LS-HP1 nella versione bianca impiega LED ad altissima potenza (fino a 100 W da un’area <15 mm²) per generare luce bianca con CRI > 90. È progettata per essere accoppiata a guide di luce liquide (LLG) da 3 o 5 mm e raggiunge potenze fino a 4,3 W all’uscita. La durata della sorgente supera 40.000 ore. Sono disponibili due varianti: luce diurna con elevata resa cromatica e versione “cool white” con massima intensità.
Applicazioni e vantaggi
Gli illuminatori LS-HP1 sono ideali per microscopia, machine vision e forense, dove è necessaria un’illuminazione uniforme e potentissima su fibre di grande diametro. Il design consente una modulazione rapida tramite trigger TTL e una connessione RS232. La possibilità di scegliere tra guida da 3 mm e 5 mm consente di ottimizzare la potenza in funzione del sistema ottico. La versione bianca sostituisce efficacemente lampade alogene da 150 W, fornendo maggiore luminosità con minor consumo.
LS-HP1 (versione monocromatica) – LED a singola lunghezza d’onda ad altissima potenza
La variante monocromatica della serie LS-HP1 offre 11 lunghezze d’onda discrete da 365 a 940 nm. Con potenze di uscita fino a 7,2 W da guide di luce liquide da 5 mm e una durata superiore a 40.000 ore, queste sorgenti combinano la precisione spettrale dei LED con la luminanza elevatissima. Grazie all’ottica di accoppiamento ottimizzata, la luce viene trasmessa alla guida senza surriscaldarla. Il controllo avviene via RS232/USB con trigger TTL, e sono disponibili modalità di modulazione digitale.
Applicazioni e vantaggi
Le LS-HP1 monocromatiche sono destinate a machine vision ad alta velocità, microscopia fluorescente e analisi forensi, dove l’intensità elevata di un colore specifico migliora la sensibilità. L’elenco di lunghezze d’onda include UV (365 nm) per la fotopolimerizzazione, blu (450 nm) per eccitazione fluorescente e infrarosso vicino (850 nm e 940 nm) per ispezioni SWIR. La robustezza e la lunga durata minimizzano la manutenzione.
Monochromator-F – monocromatore fibra-fibra ad alta trasmissione
Il Monochromator-F è un monocromatore compatto con ingresso e uscita in fibra, progettato per isolare spettro da 190 nm a 5,5 µm (UV–MIR) con una banda passante regolabile da 0,7 a 28 nm. La sostituzione rapida delle reticelle tramite montaggio cinematico consente di adattare velocemente il dispositivo alle diverse regioni spettrali. L’unità include una ruota portafiltri motorizzata e uno shutter; la selezione della lunghezza d’onda è controllata tramite software con interfaccia USB/RS-232 e librerie LabVIEW™. L’ottica f/2.7 garantisce un’elevata trasmissione e la riproducibilità tipica è 0,1 nm.
Applicazioni e vantaggi
Grazie all’ampio intervallo spettrale e alla flessibilità, il Monochromator-F permette di generare luce monocromatica accordabile da sorgenti LED, laser-pumped o lampade. È particolarmente utile in spettroscopia (UV-VIS-MIR), calibrazione di sensori, controllo qualità di fotocamere e microscopia iperspettrale. Il design fibra-fibra facilita l’integrazione in linee di misura esistenti; la banda regolabile consente di ottenere spettri stretti per analisi di precisione o bande più larghe per illuminazione uniforme.
Monochromator-H – Monocromatore con Sorgente Alogena Integrata
Il Monochromator-H abbina un monocromatore compatto a una lampada alogena per creare una sorgente tunabile tra 340 e 2000 nm. La lampada fornisce uno spettro continuo e uniforme; la banda passante può variare tra 3 e 52 nm FWHM. L’output raggiunge 650 µW alla massima banda. Il dispositivo integra reticelle sostituibili, filtro ruotante e shutter motorizzato e può essere controllato via software. È una soluzione compatta ed economica per applicazioni di potenza media.
Applicazioni e vantaggi
Il Monochromator-H è indicato per test di sensori, spettroscopia di laboratorio e calibrazione di telecamere. La lampada alogena offre un continuum spettrale nella regione VIS/NIR utile per misure di sensibilità spettrale; la selezione della lunghezza d’onda consente di tarare dispositivi su bande specifiche. Grazie alla struttura compatta, trova posto in qualsiasi laboratorio; la modulazione rapida delle reticelle consente di coprire l’intero spettro in breve tempo. Un professore dell’Università di Heidelberg sottolinea come la combinazione con un omogeneizzatore consenta misure stabili per telecamere industriali.
Applicazioni delle sorgenti lightsource.tech
Spettroscopia e sensoristica
Per misure spettroscopiche nel VIS/NIR è consigliabile la sorgente LS-BB1, che fornisce un ampio spettro continuo da 420 a 900 nm. Per applicazioni che richiedono intensità elevatissime in bande strette (ad esempio eccitazione di fluorofori) si possono utilizzare LS-MC1 o LS-HP1 monocromatiche, scegliendo la lunghezza d’onda adeguata. La LS-WL1 è adatta per spettroscopia confocale e misure con tempi di esposizione brevi grazie alla possibilità di modulare la sorgente a frequenze fino a 200 kHz. I monocromatori Monochromator-F e Monochromator-H permettono di ottenere luce monocromatica accordabile; il primo copre UV–MIR con potenza elevata, mentre il secondo offre un continuo VIS/NIR grazie alla lampada alogena integrata.
Microscopia e imaging ad alta velocità
Nel campo della microscopia fluorescente e della machine vision è fondamentale disporre di sorgenti ad alta luminanza per illuminare campioni piccoli o oggetti in movimento. La serie LS-HP1 (bianca e monocromatica) fornisce potenze superiori a 4 W o 7 W, rispettivamente, rendendola ideale per microscopia stereoscopica, indagini forensi e ispezioni industriali a lunga distanza. L’omogeneizzatore assicura un’illuminazione uniforme del campo visivo con deviazioni <±2 %, e può essere utilizzato in combinazione con LS-WL1 o LS-BB1 per applicazioni di imaging multi-canale.
Ricerca scientifica e sviluppo
Per esperimenti di polarimetria, rifrattometria o analisi iperspettrale, le sorgenti lightsource.tech possono essere combinate con il Monochromator-F per generare una luce monocromatica con banda da 0,7 nm a 28 nm. L’elevata riproducibilità (0,1 nm) è essenziale per calibrare sensori o misurare la risposta spettrale di materiali. Nelle applicazioni di ricerca biologica come optogenetica o fotocuring, l’ampia scelta di lunghezze d’onda delle sorgenti LS-MC1 e LS-HP1 monocromatiche permette di selezionare l’eccitazione ottimale.
Industria e OEM
Nel settore industriale, la luminanza elevata è fondamentale per la machine vision a frame-rate elevato e per il controllo qualità su linee di produzione, dove occorre trasportare molta luce attraverso fibre o guide di luce. Le sorgenti LS-WL1 e LS-HP1 offrono output puntiformi ad altissima intensità, mentre le versioni a guida di luce liquida permettono di illuminare aree ampie. Le fibre ottiche multimodali e gli omogeneizzatori assicurano che la luce arrivi dove serve senza perdite significative, facilitando l’integrazione in sistemi OEM. Inoltre, lightsource.tech fornisce servizi di consulenza e personalizzazione per adattare le sorgenti alle esigenze di ogni cliente
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Esperienza Industriale
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FAQ Sorgenti di Luce monocromatica tunabile
Qual è la differenza tra luminanza e potenza ottica in una sorgente luminosa?
La luminanza descrive quanta potenza luminosa è concentrata su un’area ridotta con bassa divergenza; una sorgente ad alta luminanza, come le LS-WL1 o LS-HP1, consente di accoppiare efficacemente la luce in fibre e di focalizzarla senza perdite. La potenza ottica indica invece l’energia totale erogata. Una sorgente con potenza elevata ma luminanza bassa può non essere adatta per fibre ottiche; per questo lightsource.tech sviluppa sorgenti luminose ad alta luminanza.
Posso controllare le sorgenti lightsource.tech via software?
Sì. Le serie LS-WL1, LS-BB1, LS-MC1 e LS-HP1 sono dotate di interfaccia RS232/USB; il controllo avviene tramite GUI fornita o comandi seriali. I monocromatori integrano software dedicato per selezionare lunghezze d’onda e bande; è anche disponibile un toolkit LabVIEW™
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Quale sorgente scegliere per la spettroscopia UV o MIR?
Per la spettroscopia UV (190–400 nm) o MIR (>2 µm), la scelta migliore è combinare una sorgente bianca ad alta luminanza come LS-WL1 con il Monochromator-F, che copre 190 nm – 5,5 µm.
Questo permette di ottenere luce monocromatica accordabile su tutto il range. Le sorgenti LS-BB1 e LS-MC1 coprono solo il VIS/NIR.
Come ottenere un’illuminazione uniforme su una superficie con le sorgenti a fibra?
L’omogeneizzatore di lightsource.tech utilizza array di microlenti per distribuire uniformemente la luce, offrendo una deviazione inferiore a ±2 % e una trasmissione >50 %. Collegando LS-WL1, LS-BB1 o i monocromatori all’omogeneizzatore tramite fibre multimodali si ottiene un fascio omogeneo su campi da 5 × 5 mm² o superiori.
Le sorgenti LED a banda larga o monocromatiche sono più sostenibili rispetto alle lampade alogene?
Sì. I LED delle serie LS-BB1, LS-MC1 e LS-HP1 hanno durate superiori a 10.000 ore e, nel caso dei modelli ad alta potenza, fino a 40.000 ore. Consumano meno energia e generano meno calore rispetto alle lampade alogene, riducendo la necessità di sostituzione e di smaltimento. Le lampade alogene integrate nel Monochromator-H sono utili per specifiche applicazioni, ma per lunghi periodi di funzionamento continuo le sorgenti LED offrono maggior efficienza energetica.