光纖照明原理

摘要：在照明技術(shù)中，光纖照明是一枝獨(dú)秀的照明新技術(shù)。本文具體地闡述了光纖照明的原理和特點(diǎn)。并著重介紹了光纖照明的產(chǎn)品及應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：光導(dǎo)纖維光纖照明燈具產(chǎn)品與應(yīng)用

一、概述

在照明技術(shù)中，光纖照明是一枝獨(dú)秀的照明新技術(shù)。由于它具有光的柔性傳輸，安全可靠。所以廣泛地應(yīng)用于工業(yè)、科研、醫(yī)學(xué)及景觀(guān)設(shè)計(jì)中，并在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)中已形成各類(lèi)產(chǎn)品。本文僅以個(gè)人學(xué)習(xí)和實(shí)踐中的有限知識(shí)重點(diǎn)介紹景觀(guān)設(shè)計(jì)中的光纖照明技術(shù)及產(chǎn)品和應(yīng)用以求教同行專(zhuān)家。

二、光纖照明的原理

光纖照明系統(tǒng)是由光源、反光鏡、濾色片及光纖組成，如圖一所示。

當(dāng)光源通過(guò)反光鏡后，形成一束近似平行光。由于濾色片的作用，又將該光束變成彩色光。當(dāng)光束進(jìn)入光纖后，彩色光就隨著光纖的路徑送到預(yù)定的地方。

由于光在途中的損耗，所以光源一般都很強(qiáng)。常用光源為150~250W左右。而且為了獲得近似平行光束，發(fā)光點(diǎn)應(yīng)盡量小，近似于點(diǎn)光源。

反光鏡是能否獲得近似平行光束的重要因素。所以一般采用非球面反光鏡。

濾色片是改變光束顏色的零件。根據(jù)需要，用調(diào)換不同顏色的濾光片就獲得了相應(yīng)的彩色光源。

光纖是光纖照明系統(tǒng)中的主體，光纖的作用是將光傳送或發(fā)射到預(yù)定地方。光纖分為端發(fā)光和體發(fā)光兩種。前者就是光束傳到端點(diǎn)后，通過(guò)尾燈進(jìn)行照明，而后者本身就是發(fā)光體，形成一根柔性光柱。

對(duì)光纖材料而論，必須是在可見(jiàn)光范圍內(nèi)，對(duì)光能量應(yīng)損耗最小，以確保照明質(zhì)量。但實(shí)際上不可能沒(méi)有損耗，所以光纖傳送距離約30m左右為最佳。

光纖有單股、多股和網(wǎng)狀三種。對(duì)單股光纖來(lái)說(shuō)，它的直徑為Ф6～Ф２０mm.同時(shí)又可分為體發(fā)光和端發(fā)光兩種.而對(duì)多股光纖來(lái)說(shuō)，均為端發(fā)光.多股光纖的直徑一般為Ф0.5～Ф3mm，而股數(shù)常見(jiàn)為幾根至上百根.

網(wǎng)狀光纖均為細(xì)直徑的體發(fā)光光纖組成.可以組成柔性光帶.

從理論上講，光線(xiàn)是直線(xiàn)傳播的.但在實(shí)際應(yīng)用中，人們都希望改變光線(xiàn)的傳播方向.經(jīng)過(guò)科學(xué)家數(shù)百年不懈的努力，利用透鏡和反光鏡等光學(xué)元件來(lái)無(wú)限次的改變傳播方向.而光纖照明的出現(xiàn)，正是建立在有限次的改變光線(xiàn)傳播方向，實(shí)現(xiàn)了光的柔性傳播.正如圓弧經(jīng)無(wú)數(shù)次的分割后成直線(xiàn)一樣，光纖照明正是以無(wú)限次反射后，光線(xiàn)就隨光纖的路徑傳送，實(shí)現(xiàn)了柔性傳播.但是光纖照明的柔性傳播，并沒(méi)有改變光線(xiàn)直線(xiàn)傳播的經(jīng)典理論.

三、光纖照明的特點(diǎn)

1、光線(xiàn)柔性傳播

從理論上講，光線(xiàn)是直線(xiàn)傳播的。然而因?qū)嶋H應(yīng)用的多元性，總希望能方便地改變光的傳播方向。光纖照明正是滿(mǎn)足了這一要求。這是光纖照明的特點(diǎn)之一。

2、光與電分離