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）

图1 照射端光路（采用直插LED）

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。

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