光纖照明及應(yīng)用

前言

　　要有光，便有了光，這不再是夢(mèng)想。 　　先有電光源，后有光纖，然后才誕生了光纖照明，光纖照明是光源與光纖的組合。所謂光纖照明就是光纖同光源耦合，光纖將光源輸出光傳輸至指定的位置，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)、線和面不同形式的照明。光纖照明不僅包括可見光照明，而且還包括紫外光照明和紅外光照明。 　　國外在20世紀(jì)60年代開始關(guān)注光纖照明，中國是在20世紀(jì)70年代末開始研究光纖照明的。光纖照明不僅可實(shí)現(xiàn)裝飾照明，營造美輪美奐的意境，還可實(shí)現(xiàn)指示照明、背光照明、傳感照明和傳像照明等，中國第一個(gè)有報(bào)道的光纖照明使用在毛主席紀(jì)念堂，這是因?yàn)楣饫w照明可實(shí)現(xiàn)冷光照明。 　　光纖照明還有許多其它優(yōu)點(diǎn)，這些優(yōu)點(diǎn)都有力地促進(jìn)了光纖照明應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展。光纖照明不是常規(guī)意義上的電光源照明，光纖照明是現(xiàn)代照明技術(shù)的一個(gè)補(bǔ)充和完善，并將促進(jìn)現(xiàn)代照明技術(shù)的發(fā)展。在倡導(dǎo)綠色照明的今天，光纖照明是實(shí)現(xiàn)綠色照明的一個(gè)重要方式，在充分利用太陽采光照明系統(tǒng)中，將紫外光和紅外光轉(zhuǎn)化為可見光，利用光纖實(shí)現(xiàn)光纖照明是一個(gè)重要研究方向。 　　僅有光纖專業(yè)知識(shí)是不能做好光纖照明的，僅有光源專業(yè)的知識(shí)也是不能做好光纖照明的，還需要掌握照明設(shè)計(jì)，才能做好光纖照明。因此，《光纖照明及應(yīng)用》一方面從光纖的角度闡述了照明用石英光纖、多組分玻璃光纖、聚合物光纖和液芯光纖特性，總結(jié)了照明光纖的制備工藝、光纖套塑成纜工藝及光纖傳光束的制備工藝，并分析了影響光纖傳光束的傳光照明特性因素，著重論述了光纖傳光束的斂集率、填充率及光纖與光源的耦合。另一方面，《光纖照明及應(yīng)用》從照明角度介紹了光纖照明用鹵鎢燈光源、金鹵燈光源和發(fā)光二極管LED光源的性能及點(diǎn)光源、線光源和面光源的特征，綜述了光纖照明的原理、特征及其發(fā)展史，概述了光纖照明設(shè)計(jì)原理，并涉足了光纖照明燈頭的設(shè)計(jì)，詳細(xì)地列舉了光纖照明在燈箱顯示照明、博物館文物照明、建筑景觀照明、廣場(chǎng)照明、室內(nèi)照明裝飾、室外照明、汽車照明、成像照明、醫(yī)學(xué)照明和太陽能采光照明系統(tǒng)中的應(yīng)用實(shí)例，以期為光纖照明的設(shè)計(jì)應(yīng)用者提供設(shè)計(jì)參考，并希望讀者融會(huì)貫通地掌握光纖照明的精髓。 　　到目前為止，《光纖照明及應(yīng)用》是國內(nèi)第一部系統(tǒng)介紹光纖照明的專著，其內(nèi)容包括光纖照明原理、光纖及其傳光束的制備工藝和光學(xué)性能測(cè)試、光纖照明的應(yīng)用三部分，其中殷志東撰寫了第2章的石英光纖特性和液芯光纖特性、第3章的石英光纖制備工藝和第5章，《光纖照明及應(yīng)用》的其它內(nèi)容由江源撰寫。此外，還要感謝南京玻璃纖維院的徐明泉、陸小建、張振遠(yuǎn)、馬永紅、陳莉、朱云青、唐璐、黃旺、李澤財(cái)和李莉在《光纖照明及應(yīng)用》撰寫中提供的幫助，感謝西南大學(xué)的劉德森教授和重慶大學(xué)的陳仲林教授的指教。同時(shí)，《光纖照明及應(yīng)用》還引用了許多文獻(xiàn)，在此對(duì)引用文獻(xiàn)的作者表示感謝。最后，期望閱讀《光纖照明及應(yīng)用》的人能指出文中的不足之處，因?yàn)槟母?，《光纖照明及應(yīng)用》才更加完善。

內(nèi)容概要

　　本書是國內(nèi)第一部系統(tǒng)論述光纖照明的專著，是一本實(shí)用性較強(qiáng)的圖書，其內(nèi)容涉及照明光纖、照明光源和照明設(shè)計(jì)。本書不僅從光纖的角度闡述了照明用石英光纖、多組分玻璃光纖、聚合物光纖和液芯光纖特性，總結(jié)了照明光纖的制備工藝、光纖套塑成纜工藝及光纖傳光束的制備工藝，并分析了影響光纖傳光束的傳光照明特性因素，著重論述了光纖傳光束的斂集率、填充率及光纖與光源的耦合；而且，還從照明角度介紹了光纖照明用鹵鎢燈光源、金鹵燈光源和發(fā)光二極管LED光源的性能及點(diǎn)光源、線光源和面光源的特征，綜述了光纖照明的原理、特征及其發(fā)展史，概述了光纖照明設(shè)計(jì)原理，并涉足了光纖照明燈頭的設(shè)計(jì)，詳細(xì)列舉了光纖照明在燈箱顯示照明、博物館文物照明、建筑景觀照明、廣場(chǎng)照明、室內(nèi)照明裝飾、室外照明、汽車照明、成像照明、醫(yī)學(xué)照明和太陽能采光照明系統(tǒng)中的應(yīng)用。 　　本書可供照明專業(yè)本科生、光纖生產(chǎn)技術(shù)人員、從事光纖照明及照明裝飾行業(yè)相關(guān)人士使用參考。

書籍目錄

第一部分　光纖照明原理　第1章　光纖照明的基本原理 　　1.1　照明及光纖照明的歷程 　　1.2　光纖照明的基本原理 　　1.3　光纖照明的特點(diǎn)及其應(yīng)用 　　1.4　照明的幾個(gè)概念 　　參考文獻(xiàn) 　第2章　照明光纖的種類及其特性 　　2.1　石英光纖的特性 　　2.2　多組分玻璃光纖特性 　　2.3　聚合物光纖特性 　　2.4　液芯光纖特性 　　2.5　光源照明特性 　　2.6　光纖照明設(shè)計(jì) 　　參考文獻(xiàn) 第二部分　光纖及其傳光束的制備工藝和性能測(cè)試 　第3章　照明光纖的制備工藝 　　3.1　多組分玻璃光纖制備工藝 　　3.2　石英光纖制備工藝 　　3.3　聚合物光纖制備工藝 　　參考文獻(xiàn) 　第4章　光纖傳光束的制備工藝及其特性 　　4.1　光纖套塑成纜工藝 　　4.2　光纖傳光束的制備工藝 　　4.3　光纖傳光束的斂集率和填充率 　　4.4　影響光纖傳光束的傳光特性因素 　　4.5　光纖照明用燈頭及其設(shè)計(jì) 　　參考文獻(xiàn) 　第5章　照明光纖的光學(xué)性能測(cè)試 　　5.1　光纖損耗的測(cè)量 　　5.2　光纖透光率的測(cè)量 　　5.3　數(shù)值孔徑和孔徑角的測(cè)量 第三部分　光纖照明的應(yīng)用 　第6章　光纖照明用光源 　　6.1　鹵鎢燈 　　6.2　金屬鹵化物燈 　　6.3　發(fā)光二極管 　　6.4　激光器 　　6.5　熒光燈 　　6.6　其它電光源 　　6.7　光纖照明用光源 　　參考文獻(xiàn) 　第7章　光纖的耦合和連接技術(shù) 　　7.1　光源與光纖的耦合 　　7.2　光纖與光纖的連接 　　參考文獻(xiàn) 　第8章　光纖照明的應(yīng)用 　　8.1　光纖在博物館文物照明中的應(yīng)用 　　8.2　聚合物光纖在天花吊頂?shù)膽?yīng)用設(shè)計(jì) 　　8.3　垂簾光纖在室內(nèi)照明裝飾的應(yīng)用 　　8.4　聚合物光纖在燈箱顯示照明的應(yīng)用 　　8.5　聚合物光纖在廣場(chǎng)照明中的應(yīng)用設(shè)計(jì) 　　8.6　光纖在建筑景觀照明中的應(yīng)用 　　8.7　光纖在室外照明的應(yīng)用 　　8.8　光纖在室內(nèi)照明裝飾的應(yīng)用 　　8.9　光纖在汽車照明中的應(yīng)用 　　8.10　光纖在成像照明中的應(yīng)用 　　8.11　光纖在儀器設(shè)備照明中的應(yīng)用 　　8.12　光纖在醫(yī)學(xué)照明上的應(yīng)用 　　8.13　光纖在太陽能采光照明系統(tǒng)中的應(yīng)用 　　參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　制作光纖束時(shí)，隨著其口徑的增大，光纖單絲的用量呈幾何級(jí)數(shù)增加，拉制光纖單絲的工作量也呈幾何級(jí)數(shù)上升，同時(shí)，為了保證大口徑光纖束的彎曲性能，還要求光纖單絲的直徑要更小，才不至于在光纖束彎曲時(shí)被折斷，相應(yīng)的拉絲工作量變得更大，制作周期也更長。相對(duì)而言，液芯光纖的生產(chǎn)工藝較為簡單，雖然芯料制備的技術(shù)含量較高，難度較大，但主要是依靠高效的提純工藝和裝備來完成，比較適合于大批量生產(chǎn)，而且，芯料的產(chǎn)出能力可以靈活控制，生產(chǎn)作業(yè)的工作量并不與光纖傳光直徑呈直接的幾何級(jí)數(shù)關(guān)系，生產(chǎn)效率高，制作周期短，因而附加值也較高。　　液芯光纖的生產(chǎn)過程主要分為芯料提純、包層管拉制、芯料灌注和密封四個(gè)步驟。　　首先，針對(duì)最終產(chǎn)品的傳輸光譜的要求，選擇并確定芯料配方，接著對(duì)液芯原料進(jìn)行提純，提純后的液芯原料按預(yù)定配方配制成具有特定光學(xué)性能和理化性能的芯料溶液?！　⒄凵渎市∮谛玖系木酆衔锲硬牧?，用擠出成型的方法拉制成所需直徑的皮層管，經(jīng)表面處理得到光學(xué)性能符合要求的皮層管?！　〔捎脤ｉT的灌注設(shè)備，將芯料溶液注入皮層管中，兩端用具有良好光學(xué)性能的光學(xué)玻璃或石英玻璃光窗密封，最后再安裝保護(hù)套管和機(jī)械固定元件制作出液芯光纖。　　綜上所述，與類似用途的傳統(tǒng)光纖傳光束相比，液芯光纖無論在光學(xué)性能、力學(xué)性能還是在生產(chǎn)效率方面都具有明顯的優(yōu)勢(shì)，液芯光纖是一種性能優(yōu)良、附加值高的新型光纖；也正是由于液芯光纖這些獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，近年來國際上對(duì)于該種光纖的研究日趨活躍，相繼開發(fā)出用于不同波段尤其是紫外波段的液芯光纖新品種。

編輯推薦

　　可供照明專業(yè)本科生、光纖生產(chǎn)技術(shù)人員、從事光纖照明及照明裝飾行業(yè)相關(guān)人士使用參考。

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