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侧发光光纤的使用原理是什么?

2021-08-04

侧发光光纤是从侧面发光的透明导光管。肖特为这些侧发光光纤开发了特种玻璃光纤组件,并获得专利。它们的散射中心位于纤芯和覆层之间,这也是其 独特之处。这些玻璃光纤又称 为用 阶跃折射率光纤,采用 LED 光源,发出各种颜色和强度的光,光线极为均匀,可用于飞机、汽车和医疗技术,甚至可用于 长 距离照明。

导光管由一束玻璃光纤组成,每根光纤直径约为 50 微米,换句话说,细如人发。这些阶跃折射率光纤由覆层和纤芯组成,通常被用于将光毫无损失地导向目的地,这一过程由所谓的全反射方式得以实现。这种情况下,光被耦合到光纤末端,然后在光纤覆层和导光纤芯结合处被全部反射回来。简而言之,要实现这一点,光纤覆层的折射率必须低于纤芯折射率。


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然而,在开发这些侧发光阶跃折射率光纤时,光需要在纤芯和光纤之外被耦合,并沿两侧非常均匀地在更长距离内发光。肖特为此研发出了一种特殊工艺,即在纤芯与覆层之间留有一片玻璃散射层,这里还加入了不同于覆层玻璃的折射率。微小的散射核被置于夹层,作为散射中心,将射入光引向外部。这些散射核的大小通常为 50 - 200 纳米。散射核的密度可用于设定发光度、导光管的亮度以及均匀性。

得益于在实际光纤拉丝中的这种经济的生产工艺,肖特可提供三种类型的侧发光光纤,其长度分别为 4 米、2 米和 1.5 米。这里,光通过两端的 LED 耦合到光纤中。与传统的 LED灯带相比,这种混合系统具有两大优点:就视觉感知而言,它的均匀性和真彩度特别好;从技术角度来看,其安装深度小、温度稳定性特别好、寿命长、易于维护,重要的是,其具有高度的柔性,而这是令人信服的产品优点。


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