塑料光纖在裝飾照明領域中的應用
上傳人:admin 上傳時間: 2007-09-28 瀏覽次數: 255 |
一、引言
塑料光纖由于芯徑較大,柔韌性好,廣泛應用于裝飾照明和短距離信息傳輸領域。在裝飾照明領域中,塑料光纖照明是一種融環(huán)保、安全、節(jié)能、維修方便、效果獨特于一體的裝飾照明新方式。由于塑料光纖的自身特點,光纖裝飾照明方式廣泛地應用于廣告、景觀設計、娛樂場所以及工業(yè)、醫(yī)學、博物館等特殊照明場合。它是領引21世紀裝飾照明領域的最佳照明方式。本文就塑料光纖在裝飾照明領域的應用作一簡單介紹,希望能引起行業(yè)人士的共鳴。
二、光纖照明的發(fā)展
光纖照明早在20世紀30年代就已經被人們所接受,不過那時只是一種思路和實驗,采用的光纖主要是集束玻璃光纖,由于成本極高,根本無法達到實用階段。
二十世紀60年代美國杜邦公司用聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA)為芯材制備出塑料光纖,但光纖損耗較大,也沒能將光纖照明推向實用化。
二十世紀70年代后期,隨著各國學術界對塑料光纖的高度重視,日本的一些大企業(yè)和大學對低損耗塑料光纖的制備進行了大量的研究。1980年三菱麗陽公司以高純MMA單體聚合PMMA,使塑料光纖損耗下降到200 dB/km以下,并成功實現了產業(yè)化和商品化,從而將光纖裝飾照明真正推向了實用階段。
至二十世紀80年代后期,國內從事塑料光纖研究、開發(fā)和生產的科研院所也取得了一定突破,其中主要有中科院西安光機所、武漢郵電科學院、南京玻璃纖維研究院和西安交通大學等。
南京玻璃纖維研究院研究了以PS為芯材的塑料光纖,國內首先實現了PS塑料光纖的批量生產,每月產量達1000kg以上。由于其光損耗大于1000dB/km,且柔韌性能不好,只能用于光纖工藝品和部分廣告裝潢工程。
產品技術指標國內領先,接近國際先進水平。該產品主要用于建筑裝飾、博物館等特殊場合照明以及短距離通信等領域。是國內唯一一家將低損耗PMMA塑料光纖產業(yè)化和商品化的生產型企業(yè)。
三、光纖照明系統(tǒng)的構成
光纖照明系統(tǒng)一般由光源發(fā)生器、光纖和尾燈三部分組成。
1、 光源發(fā)生器
光源發(fā)生器主要由燈泡、隔紅外和紫外光學玻璃片及色盤等三大部分組成。
(1)燈泡主要采用鹵鎢燈泡(鹵素燈)和金屬鹵化物燈泡(金鹵燈泡)鹵素燈泡(行業(yè)又稱石英泡),常用功率為20W、35W、50W、75W、100W主要用在照度要求不高的場合,如家庭下包裝和KTV包房里面。特點是價格便宜,光源發(fā)生器體積較小,便于安裝。金鹵燈泡的常用功率為70W、100W、150W、250W,產品的品牌有歐司朗、GE及飛利浦。其光效和色溫均較鹵素燈高,目前采用較多的是歐司朗150W金鹵燈泡。
(2)隔紅外和紫外光學玻璃片濾除燈泡產生大部分紅外線和紫外線,保護光纖。
(3)色盤光束顏色的變化是通過變換不同顏色的濾色片來實現的,一般有紅、黃、綠、藍等幾種顏色。色片固定在可轉動的色輪上,然后通過步進電機來實現光束顏色的變換。 為了使光纖照明具有更多色彩,適應更廣泛的需求,所以由智能控制器來代替普通電源控制器。它可以將光的強度、光的顏色實現連續(xù)變化,也可閃變。在音樂噴泉中還可隨其音樂節(jié)奏而同步變化。
2、光纖
塑料光纖本身不發(fā)光,主要是傳導光線。裝飾照明用塑料光纖按使用方使的不同,分為端光光纖和側光光纖兩類,同時又有單股和多股之分。
(1)端光光纖,又稱尾光光纖
主要使用光纖端面發(fā)光來達到裝飾照明的作用,其應用方式靈活多變,利用端點組成各種圖案、模擬星空效果,還可以配合光學原理來制作出時空隧道等魔幻效果。他主要應用于廣告招牌、娛樂場所、文物珠寶照明、以及家庭裝修等諸多場所。
(2)側光光纖,又稱通體發(fā)光光纖
光線沿光纖長度方向均勻散射,利用光暈來達到裝飾的效果。利用側光光纖可以勾勒物體輪廓或組成各種藝術造型,由于其使用壽命較長,廣泛用于勾勒樓宇和水池的輪廓以及地下隧道的道路指引。
3、 尾燈
對于端發(fā)光的光纖來說,一般都根據照明要求和裝飾的藝術效果來選擇尾燈。常見尾燈有天花燈、亭園燈、地埋燈、吊燈等。
四、塑料光纖裝飾照明的特點
1、 光線柔性傳播
從理論上講,光線是直線傳播的。然而因實際應用的多元性,總希望能方便地改變光的傳播方向。光纖照明正是滿足了這一要求。這是光纖照明的特點之一。
2、 光與電分離
在傳統(tǒng)照明中,都是由光源將電能轉換成光能直接得到的,光與電是分不開的。但電有一定的危險性,所以很多場合都希望光與電分開,排除各種隱患,確保照明的安全性。所以光與電的分離是光纖照明的特點之二。
3、只有可見光,無紅外和紫外線
一般的光源所發(fā)生的光譜不光包括了可見光,其中還包括了紅外線和紫外線。在一些特殊場合,紅外線和紫外線都是我們所不希望的,比如文物照明。由于塑料光纖的低損耗窗口位于可見光譜的范圍,紅外線和紫外線的透過率很低,在加上對光源機的特殊處理,所以從光纖發(fā)出來的光都是無紅外線和紫外線的冷光。這是光纖照明的特點之三。
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