CN110242934A - 一种低光损光学转向系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低光损光学转向系统，包括转向系统、反射系统；其特征在于转向系统用于改变光线的传播方向；反射系统用于给光在转弯系统运动时提供一个全发射环境(或者提供全反射必要条件)，为全反射膜，可以是单层镀膜，多层镀膜。该结构可以让不同方向的光几乎无光损的转换运动方向，到达预定照射区域。
Description
一、技术领域
本发明涉及光学领域，尤其涉及一种光学转向系统。本系统可以应用于路灯照明领域，家庭照明领域，地下、水下作业照明系统；以及光纤通信技术领域实现光纤几乎无光损的转向等。
二、技术背景
现实生活和工作中，很多地方需要几乎无光损地改变光的传播方向，一般使用的镜面反射，但是镜面反射会引起很多光的损失，同时改变光的传播口径的大小，研发一种光的转弯系统，而且光在转弯的过程中，几乎无光损，而且光线出口的大小与入口保持一致。光纤通信中，光波在光纤中传输，特别是转弯处，光损较大。让光在转弯时候，几乎无光损，是一个新的课题，可以改变人类的照明方式；提高光纤通信的能力。研发一种无光损的光学转弯系统，势在必行。
目前本系统在市面还没有同类型的产品，产品本身也不适合单独使用，而是结合照明系统，应用于照明领域；结合光纤，使用与光纤通信或者关系照明等等。如本公司申请的发明专利申请号2019101946028一种低光损节能照明系统中就应用到了本技术，且专利已通过审查。
该系统的产业化，必将会改变整个照明领域的照明方式，使照明领域迎来新的变革，同时提高照明产品的安全性能，减少维护费用等；也将提高通信领域的传输效率。
三、发明内容
针对市场需求，本发明提供了一种低光损光学转向系统，该系统可应用于路灯照明系统，家庭照明系统，工业照明系统以及煤矿井、文物保护和水下海底等特殊领域照明系统；也适用于光纤通信领域。
本发明的低光损转向系统，包括转向系统、反射系统；其特征在于转向系统用于改变光线的传播方向，可以选用PE、PMMA、玻璃等一切可以透光的材质，外形可以是三角棱镜，四角棱镜，梯形棱镜等，优选光学透过率较高的材质，如PMMA和玻璃；反射系统用于给光线提供一个全发射环境，为全反射膜，采用镀膜技术，可以是单层镀膜，也可以是多层镀膜，对一些反射率要求高的元器件，优选多层镀膜。该结构可以让光源发出的不同方向的光线转换方向，到达预定照射区域。
本发明具有以下特点：
1、结构简单；
2、安装方便；
3、成本低廉；
4、应用领域广泛；
5、低光损；
6、方向不限，可以转向到任意方向；
7、易于产业化，成本低廉；
附图说明
图1为实施例一，三角菱镜转弯系统原理图；
图2为实施例二，四角棱镜转弯系统原理图一；
图3为实施例二，四角棱镜转弯系统原理图二；
图4为实施例三，梯形棱镜转弯系统原理图一；
图5为实施例三，梯形棱镜转弯系统原理图二；
图6为实施例三，梯形棱镜转弯系统原理图三。
附图标记：转弯系统1、反射系统2。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例对本发明进一步的说明，但本发明的保护范围并不仅限于此。
参见图1，为实施例一，三角菱镜转弯系统原理图，包括转弯系统1、反射系统2；转弯系统的折射率为n，最大折射角为arcsin1/n，棱镜斜角α≥arcsin1/n，β≤arcsin1/n；，光线从系统入光口MN面O点入射，进入转弯系统，进入转弯系统的光线折射角最大为arcsin1/n，当光线到达ML面，被反射系统反射，部分光线直接被反射到NL面，而大部分反射光线则是反射到MN面，因为α≥arcsin1/n，则反射光线相对于mn面为入射光线，且入射角大于arcsin1/n，那么反射光线到达MN面会发生全反射，而不会由MN透射出来，如图中KH光线在MN面全反射，反射光线HG在NL面因为入射角大于arcsin1/n，继续反射全反射，如光线GF，光线GF在ML面发生全反射，最终从NL面折射出来，如图中光线P1。从图中可以看出出射光P1相对于入射光线，方向发生了改变，且随着MN面与光通的角度发生改变，出射光P1的方向可以转向任意角度，且在整个过程中，几乎无光损。
参见图2，为实施例二，四角棱镜转弯系统原理图一，转弯系统的折射率为n，最大折射角为arcsin1/n，棱镜斜角α≥arcsin1/n，β≤arcsin1/n；同实施例一相同，光线进入转弯系统，最终由出光口NF面发出，从而达到光学转向的效果。
参见图3，为实施例二的另一种实现方式，四角棱镜转弯系统原理图二，相对于图2，光线的传输方式一致，只是出光口方向发生了改变，而相对于入光口而言，出光口发生位移，而光线的方向没有发生改变。
参见图4，图5，图6为实施例三，梯形棱镜转弯系统三种不同实现方式，转弯系统的折射率为n，最大折射角为arcsin1/n，棱镜斜角α≥arcsin1/n，β≤arcsin1/n；光线进入光学转向系统，最终由出光口发出；图4与图5相比，出光口方向发生了改变，与图6相比，入光口和出光口，以及传输方向均发生了改变。
参见以上实施例，必须满足棱镜斜角α≥arcsin1/n，β≤arcsin1/n，只有满足此条件时，所有光线在转向系统中才会发生全反射并最终由出光口发出。
Claims (5)
1.一种低光损光学转向系统，包括转向系统、反射系统，转向系统用于改变光的传播方向，反射系统用于给光提供一个全发射环境，为全反射膜。
2.根据权利要求书1所述的一种低光损光学转向系统，所述的转向系统可以选用PE、PMMA、玻璃等一切可以透光的材质，外形可以是三角棱镜，四角棱镜，梯形棱镜等，优选光学透过率较高的材质，如PMMA和玻璃；棱镜的折射率为n，则最大折射角为arcsin1/n，棱镜入光口斜角α≥arcsin1/n，出光口斜角β≤arcsin1/n。
3.根据权利要求书1所述的一种低光损光学转向系统，所述的反射系统为全反射膜，采用镀膜技术，可以是单层镀膜，也可以是多层镀膜，对一些反射率要求高的元器件，优选多层镀膜。
4.根据权利要求书1所述的一种低光损光学转向系统，可以只包括转向系统、反射系统；也可以为转向系统与反射系统为一体化，不局限格式。
5.一种低光损光学转向系统，包含权利要求1-4中任一项所述的转向系统。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910490430.9A CN110242934A (zh) | 2019-06-14 | 2019-06-14 | 一种低光损光学转向系统 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN201910490430.9A CN110242934A (zh) | 2019-06-14 | 2019-06-14 | 一种低光损光学转向系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110242934A true CN110242934A (zh) | 2019-09-17 |
Family
ID=67886359
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN201910490430.9A Pending CN110242934A (zh) | 2019-06-14 | 2019-06-14 | 一种低光损光学转向系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110242934A (zh) |
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2019
- 2019-06-14 CN CN201910490430.9A patent/CN110242934A/zh active Pending
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Application publication date: 20190917 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |