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玻璃光纤在照明中的应用
02.09.2022
利用光纤的光传输功能,将光纤与可见光源或激光光源相结合,可以实现光信号和大功率能量的照明、传输和控制。玻璃光纤可以在狭小的空间和恶劣的环境中远距离传输光和图像。


光束传输通常由排列和组合的多个玻璃光纤组成。传输光束的两端用光学胶粘合,外部安装保护结构。透射光束的透射率通常超过每米50%,其耐温性取决于粘合剂和护套的材料。耐温范围一般为-40°C-250°C,最小弯曲半径为30D。玻璃纤维光导有几种类型在日常生产生活中更常见:


(1) 玻璃纤维光学直通光导

它被称为一进一出的“单光导”。它与冷光源相结合,适合在狭窄的观察空间和障碍物等困难条件下照明。例如,对于医学观察仪器的照明,最具代表性的是使用柔性图像光束和光导的各种医学内窥镜(胃镜、腹腔镜、肛门镜等)。当使用光纤照明的优点时,光源被放置在患者的身体外部,并聚焦在光导的输入端。此外,该方法获得的照明度远高于传统照明系统,显著提高了体内检查、诊断和手术的结果。


(2) 多分支光纤束

它可以分为一系列输入和输出分支光导,即光束传输的单端结构变为多端结构,每个分支光在最终输出端的输出面积之和就是输入面积之和。这种分支光导结构最简单的是一输入两输出的Y型光纤,广泛应用于各种光纤传感器中;此外,还存在用于各种应用的单输入多输出或多输入多输出各种形式的分支光导结构。分支光导结构应用的典型例子,例如汽车和飞机中的多个仪表板,可以使用分支光导来实现多点微光照明。


(3) 变形玻璃光纤光导

变形光束传输是其输出部分相对于输入部分的形状进行变换的传输光束。其设计的唯一要求是输出端面梁和输入端面梁的横截面积相等。这种变形光束通常用作不同形状的两个光学系统之间转换的接口,或者根据系统对照明设备结构的特殊要求,通常将其从圆形转换为其他形状。这种变形的光束,由于输出端面的形状面积与照明的面积相匹配,将提高光能的传输照明效率,并且照明结构将紧凑。


综上所述,光纤照明具有发光点小型化、重量轻等特点,而且不受紫外线和红外光的影响,在某些特殊领域具有广阔的应用前景。此外,光纤照明系统在运行过程中不会产生电火花和触电危险,因此可以用于有火灾、爆炸危险或潮湿和水的特殊场所,如化学品、石油和天然气平台。