CN109633835A - 一种光纤照明光源端耦合系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光纤照明光源端耦合系统，包括光筛。本发明延长了光纤照明光源端耦合系统的使用寿命，使耦合端光纤及透镜等部件不会因长时使用而烧融，大大延长了光纤的老化时间，且发光效率、耦合效率高，可产品化，可应用于大规模生产、运输、安装，一般的抖动、位移不会对发明造成损坏或影响其使用。
Description
技术领域
本发明涉及光纤照明应用领域，特别是涉及一种光纤照明光源端耦合系统。
背景技术
现有光纤照明系统（含准直耦合）主要由光源、透镜、光纤、固定结构件、电源等组成，光源发光后通过透镜将光束聚集成相对小角度，通过一小段的空气间隙或零空气间隙，将光投射到光纤一端，从而光纤照明系统工作。光纤照明可以实现光电分离，在需防火、防漏的场合，如石油、化工、泳池等场合具有非常大的应用价值。
但在实际应用中，使用光纤照明系统工作存在一个非常大的问题，即光纤烧融。若采用零空气间隙，光纤在使用一两天后即可能被烧融，所以部分技术人员在耦合光纤端面与光源之间设置一小段空气间隙，而耦合光纤端面与光源的空气间隙距离关系到光纤是否烧融和光效高低。距离远可减缓光纤烧融，但光效低。距离近光效高（可接近60%），但光纤会烧融，会在短时间内（常温下，半个月左右）烧融耦合端部的光纤，从而导致整个照明系统完全不能工作。且在光纤照明系统中，通过设置空气间隙的方式，在运输和安装时都非常不便，稍不注意或抖动即可使零件产生位移，导致照明系统损坏，所以光纤照明系统特别是准直耦合的光纤照明光源端耦合系统的应用不广、产品化不高。
因此本领域技术人员致力于开发一种光效高、使用寿命长、解决了烧融问题、易于产业化的光纤照明光源端耦合系统。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种光效高、使用寿命长、解决了烧融问题、易于产业化的光纤照明光源端耦合系统。
为实现上述目的，本发明提供了一种光纤照明光源端耦合系统，包括光筛。本发明中，光筛为过滤光的筛子，是一种高透明光学器件，可作用于宽泛角度范围发散光束的“低通滤光器”，例如可允许光束角小于60度范围的才能通过，反之不能通过。
较佳的，所述光筛为透明体。
较佳的，所述光筛材质为石英、聚碳酸酯即PC材质、亚克力即PMMA材质。
较佳的，所述光筛为圆柱体或多边形柱体。
较佳的，所述光筛一端设置有光源和透镜，另一端设置有光纤或光纤组。
较佳的，所述光筛的数值孔径小于等于所述光纤或光纤组的数值孔径。
较佳的，所述光筛套设有光筛保护套。
较佳的，所述光源固定在灯珠焊接板上，所述灯珠焊接板上连接有内部固定件，所述透镜通过所述内部固定件固定；
较佳的，所述光筛通过第一紧固件固定，所述第一紧固件与第二紧固件连接，所述第一紧固件另一端连接有第一光纤锁紧件，所述第一光纤锁紧件连接有第二光纤锁紧件，所述第一光纤锁紧件和第二光纤锁紧件锁紧所述光纤或光纤组。
本发明的有益效果是：本发明延长了光纤照明光源端耦合系统的使用寿命，使耦合端光纤及透镜等部件不会因长时使用而烧融，大大延长了光纤的老化时间，且发光效率、耦合效率高，可产品化，可应用于大规模生产、运输、安装，一般的抖动、位移不会对发明造成损坏或影响其使用。
附图说明
图1是本发明一具体实施方式的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，需注意的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方式构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1所示，一种光纤照明光源端耦合系统，包括光筛5，光筛5为透明体，可以为石英、PC聚碳酸酯、亚克力或者其他混合型、掺杂型光学材料。本实施例中，光筛5材质为石英。光筛5为圆柱体或多边形柱体。本实施例中，光筛5为圆柱柱体，圆柱体的直径为15mm，具体根据需求设置，如3、4、6、10、15、20、25、75、100mm等。
光筛5一端具体为柱体一端设置有光源1和透镜4，另一端设置有光纤或光纤组9。本发明中，透镜4的光束角聚焦角度小于等于60°，使绝大部分光束能进入到光筛5中，利用光筛5导光原理，把入射角度在60°以内的光束近乎完全导入光筛5一端，并在光筛5中全反射传输到光筛5的另一端，从而进入光纤或光纤组9，且几乎不会损失光效。
光筛5的数值孔径小于等于光纤或光纤组9的数值孔径，使光束从光筛5传输到光纤或光纤组9上的光不会转化为烧融光能量。
光筛5套设有光筛保护套6，能够起到保护光筛5和定位的作用。
光源1固定在灯珠焊接板2上，本实施例中，光源1固定在灯珠焊接板2的中心位置，灯珠焊接板2上连接有内部固定件3，透镜4通过内部固定件3固定。
光筛5通过第一紧固件8固定，第一紧固件8与第二紧固件7连接，第二紧固件7用于安装、固定，本实施例中，灯珠焊接板2固定于第二紧固件7的内部。第一紧固件8另一端连接有第一光纤锁紧件10，第一光纤锁紧件10连接有第二光纤锁紧件11，第一光纤锁紧件10和第二光纤锁紧件11锁紧光纤或光纤组9，通过前述连接，使光源1、透镜4、光纤筛5能够固定、锁紧。
本发明使用时，光源1通电发光，光源1通常为LED光源，光源1发出的光先经透镜4聚光，把光束角聚焦在一定角度范围内，本实施例中，光纤9的数值孔径为0.5，所以，光束角聚焦为小于等于60°。光束通过透镜4进入光筛5，光筛5使得进入的光束能够以无损耗或较低损耗传出，进入光纤或光纤组9。光筛5的使用，使得光源1的总光通量能耦合进光纤的比例（耦合效率）达到80%以上，且不会导致光纤的烧融。
本发明中，虽然光筛5让光源1（或者透镜4）与光纤或光纤组9之间产生了距离，但当光筛5的柱体长度大于等于一定数值时，其侧壁的全反射效应会将有效光束保留，并耦合进入光纤，不仅提高了耦合效率（比之空气间隙方案增加20～30%以上），也延缓了塑料光纤的老化过程。可让市场上的光源机、光纤机产品的技术水平提升到新高度，也将实质性推进光纤照明技术的产品化进程。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (8)
1.一种光纤照明光源端耦合系统，其特征是：包括光筛（5）。
2.如权利要求1所述的光纤照明光源端耦合系统，其特征是：所述光筛（5）为透明体。
3.如权利要求1所述的光纤照明光源端耦合系统，其特征是：所述光筛（5）材质为石英、聚碳酸酯、亚克力。
4.如权利要求1所述的光纤照明光源端耦合系统，其特征是：所述光筛（5）为圆柱体或多边形柱体。
5.如权利要求1至4任一项所述的光纤照明光源端耦合系统，其特征是：所述光筛（5）一端设置有光源（1）和透镜（4），另一端设置有光纤或光纤组（9）。
6.如权利要求5所述的光纤照明光源端耦合系统，其特征是：所述光筛（5）的数值孔径小于等于所述光纤或光纤组（9）的数值孔径。
7.如权利要求5所述的光纤照明光源端耦合系统，其特征是：所述光筛（5）套设有光筛保护套（6）。
8.如权利要求5所述的光纤照明光源端耦合系统，其特征是：所述光源（1）固定在灯珠焊接板（2）上，所述灯珠焊接板（2）上连接有内部固定件（3），所述透镜（4）通过所述内部固定件（3）固定；
所述光筛（5）通过第一紧固件（8）固定，所述第一紧固件（8）与第二紧固件（7）连接，所述第一紧固件（8）另一端连接有第一光纤锁紧件（10），所述第一光纤锁紧件（10）连接有第二光纤锁紧件（11），所述第一光纤锁紧件（10）和第二光纤锁紧件（11）锁紧所述光纤或光纤组（9）。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110554462A (zh) * | 2019-08-07 | 2019-12-10 | 中国电子科技集团公司第四十一研究所 | 一种小型多模光源 |
Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020076174A1 (en) * | 2000-10-26 | 2002-06-20 | Minoru Toyama | Light source-optical fiber coupler |
| US20080310182A1 (en) * | 2007-06-12 | 2008-12-18 | Schott Ag | Device For Coupling Light Into a Fiber-Optic Optical Waveguide |
| CN101545604A (zh) * | 2008-03-24 | 2009-09-30 | 昆山太得隆机械有限公司 | 太阳能光电互补光纤照明装置 |
| CN101625106A (zh) * | 2008-07-11 | 2010-01-13 | 财团法人车辆研究测试中心 | 发光二极管光纤耦合系统及其制造方法 |
| FR2936592A1 (fr) * | 2008-09-30 | 2010-04-02 | Alstom Transport Sa | Dispositif eclairant ameliore. |
| CN102062345A (zh) * | 2010-10-11 | 2011-05-18 | 杭州慈源科技有限公司 | 太阳能储光装置 |
| CN102278631A (zh) * | 2011-07-13 | 2011-12-14 | 北京理工大学 | 一种适用于荧光物质检测的led光纤光源 |
| CN104964178A (zh) * | 2015-06-01 | 2015-10-07 | 石家庄经济学院 | 一种高效大功率led光纤光源 |
| CN105020648A (zh) * | 2015-06-24 | 2015-11-04 | 江苏大学 | 一种光纤传输照明装置 |
| CN106195863A (zh) * | 2016-08-31 | 2016-12-07 | 河南益丰源科技有限公司 | 新型汽车大功率led光纤远光灯 |
| CN106461892A (zh) * | 2014-06-23 | 2017-02-22 | 康宁股份有限公司 | 具有单个透镜的光漫射光纤照明设备 |
| CN209606666U (zh) * | 2019-01-26 | 2019-11-08 | 重庆美迪舸生物科技有限公司 | 一种光纤照明光源端耦合系统 |
-
2019
- 2019-01-26 CN CN201910076717.7A patent/CN109633835A/zh active Pending
Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020076174A1 (en) * | 2000-10-26 | 2002-06-20 | Minoru Toyama | Light source-optical fiber coupler |
| US20080310182A1 (en) * | 2007-06-12 | 2008-12-18 | Schott Ag | Device For Coupling Light Into a Fiber-Optic Optical Waveguide |
| CN101545604A (zh) * | 2008-03-24 | 2009-09-30 | 昆山太得隆机械有限公司 | 太阳能光电互补光纤照明装置 |
| CN101625106A (zh) * | 2008-07-11 | 2010-01-13 | 财团法人车辆研究测试中心 | 发光二极管光纤耦合系统及其制造方法 |
| FR2936592A1 (fr) * | 2008-09-30 | 2010-04-02 | Alstom Transport Sa | Dispositif eclairant ameliore. |
| CN102062345A (zh) * | 2010-10-11 | 2011-05-18 | 杭州慈源科技有限公司 | 太阳能储光装置 |
| CN102278631A (zh) * | 2011-07-13 | 2011-12-14 | 北京理工大学 | 一种适用于荧光物质检测的led光纤光源 |
| CN106461892A (zh) * | 2014-06-23 | 2017-02-22 | 康宁股份有限公司 | 具有单个透镜的光漫射光纤照明设备 |
| CN104964178A (zh) * | 2015-06-01 | 2015-10-07 | 石家庄经济学院 | 一种高效大功率led光纤光源 |
| CN105020648A (zh) * | 2015-06-24 | 2015-11-04 | 江苏大学 | 一种光纤传输照明装置 |
| CN106195863A (zh) * | 2016-08-31 | 2016-12-07 | 河南益丰源科技有限公司 | 新型汽车大功率led光纤远光灯 |
| CN209606666U (zh) * | 2019-01-26 | 2019-11-08 | 重庆美迪舸生物科技有限公司 | 一种光纤照明光源端耦合系统 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 付倩;苏成悦;周镇;何榕礼;: "光纤照明用LED耦合装置设计" * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110554462A (zh) * | 2019-08-07 | 2019-12-10 | 中国电子科技集团公司第四十一研究所 | 一种小型多模光源 |
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