Kuituvalaistuksella tarkoitetaan valon siirtymistä optisen kuitujohtimen kautta, joka voi johtaa valonlähteen mihin tahansa alueeseen. Kyseessä on viime vuosina nousua ollut huipputeknologisessa valaistustekniikassa.
Optinen kuitu on lyhenne sanoista optinen kuitu, ja sitä käytetään laajalti kypsässä vaiheessa nopeaan tiedonsiirtoon liittyvissä sovelluksissa. Optisen kuidun varhainen käyttökohde on ollut suosituin, ja se on valmistettu optisen kuitukatetrin avulla korujen valmistuksessa.
Lyhyt johdanto
Optisen kuidun johdin on pääasiassa lasimateriaalia (SiO2). Sen läpäisy tapahtuu johtamalla valo korkean taitekertoimen omaavan väliaineen läpi matalan taitekertoimen omaavaan väliaineeseen kriittisen kulman yläpuolella, jolloin syntyy täydellinen heijastus. Näin valo tässä väliaineessa säilyttää valoaallon muodon ominaisuudet läpäistäkseen valon. Korkean taitekertoimen omaava ydinosa on valonläpäisyn pääkanava. Alhaisen taitekertoimen omaava kuori peittää koko ytimen. Koska ytimen taitekerroin on paljon suurempi kuin kuoren, se tuottaa täyden heijastuksen ja valo voi läpäistä ytimen. Suojakerroksen tarkoituksena on pääasiassa suojata kuorta, jotta ydin ei vaurioidu helposti, mutta myös lisätä optisen kuidun lujuutta.
Luminesenssitila
Optisten kuitujen käyttö valaistuksessa voidaan jakaa kahteen tapaan: päätepistevaloihin ja vartalovaloihin. Valonlähde koostuu pääasiassa kahdesta komponentista: optisesta projektioelementistä ja optisesta kuidusta. Projektioelementti sisältää valonlähteen, heijastavan suojuksen ja värisuodattimen. Heijastavan suojuksen päätarkoitus on lisätä valon voimakkuutta, kun taas värisuodatin voi muuttaa väriä ja luoda erilaisia tehosteita. Vartalovalaisin on itse optinen kuitu, joka muodostaa joustavan valonauhan.
Valaistusalalla käytetyistä optisista kuiduista suurin osa on muovisia optisia kuituja. Erilaisista optisista kuitumateriaaleista muovisten optisten kuitujen tuotantokustannukset ovat edullisimmat verrattuna kvartsioptisiin kuituihin, usein vain kymmenesosa tuotantokustannuksista. Itse muovimateriaalin ominaisuuksien, olipa kyseessä sitten jälkikäsittely tai itse tuotteen vaihtelu, vuoksi se on paras valinta kaikista optisista kuitumateriaaleista. Siksi valaistuksessa käytettävälle optiselle kuidulle valitaan johtavuusväliaineeksi muovinen optinen kuitu.
tärkeimmät ominaisuudet
1. Yhdellä valonlähteellä voi samanaikaisesti olla useita saman valovoimaisen ominaisuuden omaavia valopisteitä, mikä edistää käyttöä laajalla alueella.
2. Valonlähde on helppo vaihtaa ja korjata. Kuten aiemmin mainittiin, kuituvalaistus koostuu kahdesta komponentista: projektioyksiköstä ja kuidusta. Optisen kuidun käyttöikä on jopa 20 vuotta, ja projektioyksikkö voidaan irrottaa, joten se on helppo vaihtaa ja korjata.
3. Projektioisäntä ja todellinen valopiste välitetään optisen kuidun kautta, joten projektioisäntä voidaan sijoittaa turvalliseen paikkaan vaurioiden estämiseksi.
4. Valopisteen valo välittyy optisen kuidun läpi ja valonlähteen aallonpituus suodatetaan. Lähetetty valo ei sisällä ultraviolettivaloa eikä infrapunavaloa, mikä voi vähentää tiettyjen esineiden vaurioita.
5. Pieni valopiste, kevyt, helppo vaihtaa ja asentaa, siitä voidaan tehdä hyvin pieni
6. sähkömagneettiset häiriöt eivät vaikuta siihen, ja sitä voidaan käyttää ydinmagneettisen resonanssin huoneessa, tutkan ohjaushuoneessa... ja muissa erityisissä paikoissa, joissa on sähkömagneettisen suojauksen vaatimuksia, eivätkä muut valaistuslaitteet pysty saavuttamaan näitä ominaisuuksia.
7. Sen valo ja sähkö ovat erillään. Yleisvalaistuslaitteiden suurin ongelma on, että ne tarvitsevat virransyöttöä ja -siirtoa. Myös energian muuntamisen vuoksi valaisin tuottaa lämpöä. Monissa tiloissa, kuten öljy-, kemikaali-, maakaasu-, uima-allas- ja muissa tiloissa, toivotaan kuitenkin turvallisuussyistä valon ja sähkön erottamista toisistaan. Sähköosat on kuitenkin vältettävä, joten optinen kuituvalaistus soveltuu erittäin hyvin näille aloille. Samalla lämmönlähde voidaan erottaa, mikä vähentää ilmastointijärjestelmän kuormitusta.
8. valoa voidaan levittää joustavasti. Yleisvalaistuslaitteilla on lineaariset valon ominaisuudet, joten valon suunnan muuttamiseksi on käytettävä erilaisia suojausrakenteita. Ja optinen kuituvalaistus on optisen kuidun käyttö valon johtamiseen, joten sillä on ominaisuuksien helppo vaihtaminen säteilyn suunnasta, mutta se myös edistää suunnittelijoiden erityisiä suunnittelutarpeita.
9. Se voi automaattisesti muuttaa valon väriä. Värisuodattimen suunnittelun ansiosta projektioisäntä voi helposti vaihtaa eri värien valonlähdettä, jolloin valon väriä voidaan monipuolistaa, mikä on myös yksi optisen kuituvalaistuksen ominaisuuksista.
10. Muovinen optinen kuitumateriaali on pehmeää ja helposti taitettavaa, mutta ei helposti rikkoutuvaa, joten sitä voidaan helposti käsitellä erilaisiksi kuvioiksi.
Koska optisella kuidulla on edellä mainitut ominaisuudet, mielestämme se on suunnittelussa muuttuvin ja siksi paras tapa auttaa suunnittelijaa toteuttamaan suunnittelukonseptiaan.
Sovelluskenttä
Optisten kuitujen sovellusympäristö on yhä suositumpi, ja luokittelemme sen yksinkertaisesti viiteen alueeseen.
1. sisävalaistus
Optisten kuitujen käyttö sisävalaistuksessa on suosituinta. Yleisimpiä sovelluksia ovat kattotähtiefektit, kuten tunnettu Swarovski, joka käyttää kristallin ja optisen kuidun yhdistelmää ja on kehittänyt ainutlaatuisia tähtivalaistustuotteita. Tähtitaivaskaton valaistuksen lisäksi suunnittelijat käyttävät optista kuitua sisätilojen suunnittelussa. Optisen kuidun joustavan valaistuksen vaikutuksen avulla voi helposti luoda valoverhon tai muita erikoismaisemia.
2. Vesimaiseman valaistus
Optisen kuidun hydrofiilisten ominaisuuksien ja valoelektrisen erotuksen ansiosta vesimaisemavalaistuksen käyttö voi helposti luoda suunnittelijan toiveet, ja toisaalta se ei aiheuta sähköiskuongelmia ja täyttää turvallisuusnäkökohdat. Lisäksi itse optisen kuidun rakenne voidaan sovittaa uima-altaaseen, jolloin optisesta kuidusta tulee osa vesimaisemaa, mitä ei ole helppo saavuttaa muissa valaistussuunnitteluissa.
3. Uima-altaan valaistus
Uima-altaan valaistuksessa tai nykyään suositussa kylpylävalaistuksessa optinen kuitu on paras valinta. Koska tämä on ihmisen toiminnan paikka, turvallisuusnäkökohdat ovat paljon korkeammat kuin edellä mainituissa uima-altaissa tai muissa sisätiloissa, joten itse optinen kuitu sekä sen monipuolinen väriefekti voivat vastata tämänkaltaisten paikkojen tarpeisiin.
4.arkkitehtoninen valaistus
Rakennuksessa optista kuituvalaistusta käytetään enimmäkseen rakennuksen ääriviivojen korostamiseen. Myös valosähköisen erottelun ominaisuuksien ansiosta kokonaisvalaistuksen ylläpitokustannuksia voidaan tehokkaasti vähentää. Koska optisen kuidun rungon käyttöikä on jopa 20 vuotta, optinen projektiolaite voidaan suunnitella sisäiseen jakelulaatikkoon, ja huoltohenkilöstö voi helposti vaihtaa valonlähteen. Perinteisten valaistuslaitteiden ylläpitoon tarvitaan usein paljon koneita ja laitteita, jos sijainnin suunnittelu on erityisempää, joten kulutuskustannukset ovat paljon korkeammat kuin optisen kuituvalaistuksen.
5. Arkkitehtoninen ja kulttuurinen muistomerkkien valaistus
Yleisesti ottaen muinaiset kulttuurijäännökset tai muinaiset rakennukset vanhenevat helposti ultraviolettisäteilyn ja lämmön vuoksi. Koska optinen kuituvalaistus ei aiheuta ultraviolettisäteilyyn ja lämpöön liittyviä ongelmia, se sopii erittäin hyvin tällaisten paikkojen valaistukseen. Lisäksi yleisin sovellus on nykyään timantti- tai kristallikorujen kaupallinen valaistus. Tämän tyyppisen kaupallisen valaistuksen suunnittelussa käytetään useimpia avainvalaistusmenetelmiä korostamaan itse hyödykkeen ominaisuuksia avainvalaistuksen avulla. Optisen valaistuksen käyttö ei ole ainoastaan lämpöongelmaton, vaan se voi myös vastata avainvalaistuksen tarpeisiin, joten tällaista kaupallista tilaa käytetään laajalti myös optisen kuituvalaistuksen osana.
Julkaisuaika: 29.7.2024