当桑迪亚国家实验室的电子工程师Chris Carlen在LED方向倾注大量热情的时候，他并没有意识到他的爱好可以创造一种新的高速的LED脉冲器，可以提供超过传统光源的性能，且制造成本低廉。这种桑迪亚LED脉冲器可提供高亮度、快速脉冲彩色光，可用于科学研究、商业应用等。在很多情况下，LED脉冲器可以取代很多更贵的激光。“多年以前我就产生一种想法，即高能混合颜色的LED是否可以通过电子回路来控制其开关状态，从而产生短的光脉冲，甚至纳秒级别的光脉冲。一开始仅仅是一种好奇，但是后来我知道实验室实验室的光源并不能实现的时候，我决定自己造一台原型机，事实证明是可以的。”Carlen说。

LED 脉冲器有助于新的科学研究

这种LED脉冲器可用于很多需要昂贵激光或者电弧灯源的研究领域。桑迪亚的工程师已经在很多研究中采用了这种灯源，这些研究旨在开发在设计和优化更清洁、更有效的工程方面有用的科学数据库，反过来这些研究也可以提高当地的空气质量、公共健康以及减少气候变化的影响。其中的一项研究是高速背光喷雾显微镜的应用，这种LED脉冲器可以发送50纳秒的脉冲，可以冻结液滴的运动。这使得研究人员可以获得喷射雾化的高清图像。在火花点火和柴油机中，喷射雾化和混合产生了较大的影响，从而提高了效率，减少了排放。LED脉冲器也可以用于高速烟尘消光成像方面的应用。通过产生和相机曝光时间一样的高强度脉冲，研究人员可以量化评估柴油烟尘浓度演变的过程。这种高强度脉冲产生的光可以捕捉高帧速率的成像，从而可以为预测形成和氧化过程提供必要的信息。

临界高强度、短脉冲持续时间的驱动力

通过使用电子回路，这种LED脉冲可驱动高能LED，从而产生短时间、高重复频率和高强度的光脉冲。这种装置结合高强度和短脉冲的能力非常关键，因为当保证光强度不便而减少光脉冲时间有可能会导致单位脉冲内的光能强度下降。增加短脉冲内的能量密度可以保证光能总强度的稳定，而这对于很多应用来说非常重要。而LED脉冲器在很多领域都可以替代传统的激光器。一种装置每次至多可以发射四种不同的颜色，每种颜色具有不同的脉冲时间，这对于拓展其光学应用非常重要，有利于形成新的成像技术。

改进设备，克服技术难题

Carlen正致力于解决一些技术难题，从而进一步提高LED脉冲器的性能。“我们仍然可以做很多事情来提高其性能。当需要在很短的时间内处理非常高的电流时，一些新奇的技术则是必不可少的。”Carlen正致力于开发10立方英寸的LED脉冲，可产生240安培的驱动电流，约150瓦的峰值光功率。同时他也致力于开发更快速的驱动回路。通过优化驱动板和LED之间的链接，他希望光脉冲时间可以小于10纳秒。同时装置业化的另一个重要因素就是设计一种保护电路，可以减少损坏LED的风险。“对于LED脉冲器的大规模流行我并没有报以太大希望，但是我仍然非常高兴它可以解决人们遇到的很多问题。” 

新材料在线编译整理——翻译：杨超     校正：摩天轮