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为什么要用光纤灯照明_光纤灯照明如何工作

时间:2024-03-29 16:28:12 类别:化工能源 浏览:558次

  为什么要用光纤灯照明?

  使用光纤进行远程照明有许多优点,其中一些在特殊类型的应用中比其他应用更重要。

  1.无热照明:

  由于光源较远,光纤传输光线,但将光源中的热量与照明点隔离,这是照明精致物品(如博物馆内的展品)的重要考虑因素,因为这些物品可能会被热或强光损坏。


  2.电气安全:

  水下照明,如用于游泳池和喷泉或危险环境中的照明,可以使用光纤照明安全地完成,因为光纤是非导电的,并且光源的电源可以放置在安全的位置。甚至很多灯都是低电压的。

  3.***聚光灯:

  光纤可以与透镜结合,在极小的点上提供仔细聚焦的光,这在博物馆展品和珠宝陈列中很受欢迎,或者只是***地照亮特定区域。

  4.耐久性:

  使用光纤照明使照明更加耐用。光纤,无论是塑料的还是玻璃的,既坚固又灵活,比易碎的灯泡耐用得多。

  5.霓虹灯的外观:

  沿其长度发光的纤维,通常称为边缘发光纤维,具有霓虹灯管的外观,用于装饰照明和标志。纤维更容易制造,而且由于它是由塑料制成的,所以不那么易碎。由于照明是远程的,所以可以将其放置在光纤的任一端或两端,而且光源可以更安全,因为它们是低压源。

  6.改变颜色:

  通过使用带有白色光源的彩色滤光片,光纤照明可以有许多不同的颜色,通过自动滤光片,可以在任何预先编程的序列中改变颜色。


  7.更简单的安装:

  光纤照明不需要在光定位器上安装电缆,然后安装带有一个或多个灯泡的大型灯具。取而代之的是,在这个位置安装一根光纤并固定到位,也许用一个小的聚焦透镜固定装置,这是一个简单得多的过程。通常几个光纤可以使用一个光源,从而简化了安装。

  8.易于维护:

  在高天花板或小空间等难以接近的区域照明会使更换光源变得困难。有了光纤,光源可以放在一个容易接近的位置,光纤可以放在任何偏远的地方。改变来源不再是个问题。 

  光纤灯照明如何工作光纤照明系统

  光纤照明使用光纤作为“光管”,将光源的光通过光纤传输到远程位置。光可以从光纤的末端发射,产生一个小的聚光灯效果(也称为“端部辉光”),也可以从光纤外部沿光纤长度方向发射,看起来像霓虹灯或荧光灯管(也称为“侧辉”)。光源通常被称为“光纤照明器”,由一个明亮的光源和一些光学元件组成,可以有效地将光聚焦到光纤中。光源必须是明亮的,所以石英卤素灯或氙气金属卤化物灯是常用的。较小的光纤也可以使用led,它可以非常有效地将光耦合到光纤中,但不能达到其他灯的亮度。

  用于照明的光纤与通信中使用的光纤相似,但优化用于传输光而不是高速信号。光纤由一个传输光的核心和一个将光捕获在光纤核心的光学包层组成。与使用小纤芯最大化带宽的通信光纤不同,照明光纤使用带薄包层的大纤芯,以最大限度地将照明器发出的光耦合到光纤中。侧发射光纤在纤芯和包层之间有一个粗糙的界面,沿光纤长度将部分光从纤芯中散射出去,从而形成与霓虹灯灯管相似的一致照明外观。

  照明光纤可以用玻璃制成,就像通信光纤或塑料一样。如果光纤是玻璃纤维,它们的直径通常很小,许多光纤被捆绑在一根带护套的电缆中,以提供足够的光传输。直径更大的塑料纤维也被使用,可能更普遍,因为它们价格便宜,安装更容易,但它们的光损耗更高,不能承受高温,有时会限制光源的光输入。

  光纤灯的纤维类型

  1.端发射纤维类型

  端发射光纤通常是一种阶跃折射率多模光纤,其具有一个大的透明纤芯来传输光,而薄的透明包层则在称为“全内反射”的光学过程中将光困在纤芯中。与薄包层相比,纤芯更大,因为这样可以更有效地耦合来自照明器。包层不传输光,因此耦合到包层中的任何光都不会被光纤传输。


  2.边缘发射纤维

  边缘发射光纤与端发射光纤基本相似,只是纤芯/包层边界的设计稍显低效。它并没有将所有的光困在核心,而是粗糙的边界,一些光被散射到包层中,在那里它变得可见。经过精心设计,这种光纤可以有一个光滑的发光,看起来很像霓虹灯管。较小的边缘发射纤维被编织成带状,以带状发光。由于沿光纤的边缘发射会损失很多光,所以边缘发射光纤具有很高的衰减。这可能会限制可使用的边缘发射光纤的长度。通过使用两个照明器或将光纤绕回同一个照明器,或使用反射端盖将多余的光从远端发送回光纤,可以减轻这一问题。



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