光纤照明的原理与应用

光纤照明的原理与应用摘要：在照明技术中，光纤照明是一枝独秀的照明新技术。本文详细地阐述了光纤照明的原理和特点。并着重介绍了光纤照明的产品及应用。关键字：光导纤维光纤照明灯具产品与应用一、概述在照明技术中，光光纤照明是一一枝独秀的照照明新技术。由由于它具有光光的柔性传输输，安全可靠靠。所以广泛泛地应用于工工业、科研、医医学及景观设设计中，并在在国内外市场场中已形成各各类产品。本本文仅以个人人学习和实践践中的有限知知识重点介绍绍景观设计中中的光纤照明明技术及产品品和应用以求求教同行专家家。二、光纤照明的的原理光纤照明系统是是由光源、反反光镜、滤色色片及光纤组组成，如图一一所示。当光源通过反光光镜后，形成成一束近似平平行光。由于于滤色片的作作用，又将该该光束变成彩彩色光。当光光束进入光纤纤后，彩色光光就随着光纤纤的路径送到到预定的地方方。由于光在途中的的损耗，所以以光源一般都都很强。常用用光源为150~2250W左右。而且且为了获得近近似平行光束束，发光点应应尽量小，近近似于点光源源。反光镜是能否获获得近似平行行光束的重要要因素。所以以一般采用非非球面反光镜镜。滤色片是改变光光束颜色的零零件。根据需需要，用调换换不同颜色的的滤光片就获获得了相应的的彩色光源。光纤是光纤照明明系统中的主主体，光纤的的作用是将光光传送或发射射到预定地方方。光纤分为为端发光和体体发光两种。前前者就是光束束传到端点后后，通过尾灯灯进行照明，而而后者本身就就是发光体，形形成一根柔性性光柱。对光纤材料而论论，必须是在在可见光范围围内，对光能能量应损耗最最小，以确保保照明质量。但但实际上不可可能没有损耗耗，所以光纤纤传送距离约约30m左右为最佳佳。光纤有单股、多多股和网状三三种。对单股股光纤来说，它它的直径为Ф6～Ф20mm.同时又可分分为体发光和和端发光两种种.而对多股光光纤来说,均为端发光.多股光纤的的直径一般为为Ф0.5～Ф3mm,而股数常见见为几根至上上百根.网状光纤均为细细直径的体发发光光纤组成成.可以组成柔柔性光带.从理论上讲,光光线是直线传传播的.但在实际应应用中,人们都希望望改变光线的的传播方向.经过科学家家数百年不懈懈的努力,利用透镜和和反光镜等光光学元件来无无限次的改变变传播方向.而光纤照明明的出现,正是建立在在有限次的改改变光线传播播方向,实现了光的的柔性传播.正如圆弧经经无数次的分分割后成直线线一样,光纤照明正正是以无限次次反射后,光线就随光光纤的路径传传送,实现了柔性性传播.但是光纤照照明的柔性传传播,并没有改变变光线直线传传播的经典理理论.三、光纤照明的的特点1、光线柔性性传播从理论上讲，光光线是直线传传播的。然而而因实际应用用的多元性，总总希望能方便便地改变光的的传播方向。光光纤照明正是是满足了这一一要求。这是是光纤照明的的特点之一。2、光与电分分离在传统照明中，都都是由光源将将电能转换成成光能直接得得到的，光与与电是分不开开的。但电有有一定的危险险性，所以很很多场合都希希望光与电分分开，排除各各种隐患，确确保照明的安安全性。所以以光与电的分分离是光纤照照明的特点之之二。四、光纤照明系系统的构成光纤照明系统经经通过长期的的应用和完善善，大部分已已实现了产品品化。光纤照明系统一一般由电源控控制器、光纤纤和尾灯三部部分组成。1、电源控制制器电源控制器由光光源、反光镜镜、滤色片及及风扇等四部部分组成。光源的常用功率率为150w～250w，产品的品品牌有欧司朗朗、GE及赛克司光光源几种。反光镜是耐高温温镀银玻璃，常常用为非球面面反光镜，光束颜色的变化化是通过变换换不同颜色的的滤色片来实实现的，一般般有红、黄、绿绿、蓝等几种种颜色。色片片固定在可转转动的色轮上上，然后通过过步进电机来来实现光束颜颜色的变换。由于光源散发大大量的热能，所所以必须有风风机来冷却，以以保证控制器器的正常运行行。为了使光纤照明明具有更多色色彩，适应更更广泛的需求求，所以由智智能控制器来来代替普通电电源控制器。它它可以将光的的强度、光的的颜色实现连连续变化，也也可闪变。在在音乐喷泉中中还可随其音音乐节奏而同同步变化。2、光纤光纤已形成系列列产品，它有有端发光和体体发光两种。它它们分别还有有单股、多股股和网状之分分（见图二）。常见光纤的技术术参数见表一一：序号名称外径（±mmm）长度（m）外表颜色色1单股端发光φ6φ9φφ14φ18φ20φ2530/60黑色2单股体发光φ8φ14φ20φ2530/60透明3多股端发光（刮刮号内为股数数）φ3.8(7))φ5.2(114)φ7(25))φ9.4(550)φ10.5((75)φ12(1000)φ13(1226)30/60黑色3、尾灯4、于端发光光的光纤来说说，一般都根根据照明要求求和装饰的艺艺术效果来选选择尾灯。常常见尾灯有水水晶灯、亭园园灯、地埋灯灯、吊灯等。五、光纤照明的的应用由于光纤照明的的独特优点，它它已广泛地应应用于各种场场合，并在不不断地推广中中。现将目前前国内应用情情况简述如下下：1、室内装饰饰在室内装饰中，用用体发光光纤纤来构成轮廊廊线条。其效效果是光照均均匀、颜色和和顺。利用光光晕照明，更更有立体感。在大厅中，其顶顶部用水晶吊吊灯可模拟星星空效果。忽忽明忽暗，使使人有无限太太空的遐想。在吧台上，装上上水晶吊灯更更显得华丽别别致。在洞房里，在席席梦思周围形形成一个彩色色光边，更增增添了新房的的温馨和浪漫漫。2、水景照明明水景离开了照明明就失去了迷迷人的景色。而而不安全照明明又给游人带带来危险的隐隐患。由于光光纤照明实现现了光电分离离，是水景中中绝对安全的的绿色照明。光纤照明除了针针对水体照明明时，使水色色更为艳丽动动人外，也可可用光纤来构构成水池的轮轮廊线。使垂垂直的彩色水水姿与横向的的水池轮廓，形形成协调的线线条美。3、游泳池游泳池是人体进进入水中，光光纤照明应是是首选的照明明设备。同时时，用光纤作作泳道的分界界线既美观又又清晰。4、城市建筑筑在灯光工程中，用用体发光光纤纤来构成建筑筑轮廓线是最最常见应用实实例。特别是是对一个城市市的形象建筑筑，以多彩的的线条把建筑筑轮廓在夜色色中显得更蔚蔚蔚壮观。同同时光纤照明明中，可用光光色使建筑物物随季节而变变化。5、园林绿化化在园林绿化中，用用端发光光纤纤来作亭圆灯灯、地埋灯，使使绿地道路，在在照明的同时时也有色彩变变化。在景观观道路上，装装上星星点点点的端发光光光纤，更增加加了景观的趣趣味性。6、溶洞照明明溶洞是一种自然然景观，由于于它没有阳光光照射，全靠靠灯光来展现现它的风采。多多变的光色和和柔性的光纤纤，对无规则则溶石和湖岸岸更显出它的的有用武之地地，使溶洞的的景色更迷人人。而最重要要的是清除了了对游客的不不安全隐患。7、古建筑物物及文物照明明在一般的灯光照照射下，因紫紫外光的作用用，使图书文文物、木结构构等建筑物加加速老化。同同时有电会造造成大火的危危险。而用光光纤照明，既既安全又能达达到理想的艺艺术效果。8、易燃易爆爆场合在油库、矿区等等严禁火种入入内的危险场场合中。应用用其他各种照照明都有明火火的隐患。如如不小心就会会酿成大祸。从从安全角度看看，因光与电电分开，所以以光纤照明应应是一种最理理想的照明。9、太阳光的的利用在我们常见的太太阳能利用中中，都是把太太阳光转换为为热能或电能能，而光纤可可将太阳光直直接加以利用用。人是太阳光抚育育下的人，太太阳光的综合合光谱是人类类难以复制的的。所以能把把太阳光直接