光纤照明毕业论文.doc

武 汉 职 业 技 术 学 院 毕 业 论 文 光纤照明设计与制作 专业:光电子技术 班级:光电11302 作者: 程磊 学号指导教师:张森 2014年 4月09日  摘 要 光纤照明作为一个新兴的领域在现在生活中的应用越来越广泛,特别是应用在一些特殊场合,例如,矿井、博物馆、医院等等。光纤照明的优点也是显而易见光纤照明可以让照明空间远离发光源，从而减少发热对一些特殊物品产生的潜在危机，在一些娱乐场所，公共场合可以作为装饰，制作成光纤瀑布，字幕等承托节日气氛。光纤照明在家庭照明中光纤也是非常有价值的，可以一个光源多个发光点，节能，还减少成本。总的说来光纤照明在将来的社会生活应用中是非常有前景的也是社会发展得趋势。 关键词：光纤照明；光源；光纤瀑布 目 录 第1章 绪论…………………………………………………………………………1 1.1 概述…………………………………………………………………………1 第2章 光纤简介及原理……………………………………………………………2 2.1 光纤的结构…………………………………………………………………2 2.2 光纤的类型…………………………………………………………………2 2.2.1 按光纤折射率分类……………………………………………………2 2.2.2 按传输模式分类………………………………………………………3 2.2.3 按材料成分类…………………………………………………………3 2.3 光纤导光原理………………………………………………………………4 2.3.1 光在光纤中的全反射…………………………………………………4 2.3.2 光线在光纤中的传播…………………………………………………6 第３章 光纤照明原理……………………………………………………………8 3.1 光纤照明的原理……………………………………………………………8 3.2 光纤照明的特点……………………………………………………………9 3.3 光纤照明的系统结构………………………………………………………9 3.4 光纤照明的应用…………………………………………………………10 第4章 光纤照明光源设计………………………………………………………12 4.1光纤灯………………………………………………………………………12 4.2光纤照明系统的组成及特点………………………………………………13 4.3光纤照明系统的结构………………………………………………………16 4.4光源耦合……………………………………………………………………17 4.4.1光源类型……………………………………………………………17 4.4.2耦合效率……………………………………………………………19 结论…………………………………………………………………………………21 参考文献……………………………………………………………………………21 致谢…………………………………………………………………………………22  第1章 绪论 1.1概述 自1970年低损耗玻璃光学纤维发明以来，随着光纤通讯的发展，质优价廉的玻璃光学纤维被广泛应用于光纤照明，70年代后期美国研制成功小直径的塑料光学纤维，被日本引用并于1988年研制成第一种大芯塑料光学纤维。从80年代开始光纤照明就进入实用阶段，发展成为一种新型照明系统，广泛应用于商品展示、广告标志、交通信号，娱乐场所，建筑装饰照明。在光纤末端可以装上个中不同的反射器、透镜、滤色片或类似于光阑和快门类的元件，可使光线中无红外和紫外线，适用于博物馆及画廊的文物艺术收藏品照明。由于等和光源远离照明区域，故还适用于潮湿环境、水下和易燃易爆等危险场合的照明。 本文主要介绍了光纤照明所用的主要光源，光纤的种类、特性、以及光纤吊灯、光纤瀑布照明的设计方法。 第2章 光纤简介 2.1 光纤结构 光纤，又称介质圆波导，是由一种高度透明的石英或其它光学材料经复杂的工艺拉制而成的光波导材料，光纤的一般结构如图2.1所示。纤芯和包层为光纤的主体，对光波的传播起着决定性作用。涂敷层和护套则主要用于隔离杂光，提高光纤强度，保护光纤。在某些特殊的应用场合不加涂敷层和护套的光纤称为裸体光纤，简称裸纤。 图2.1 光纤结构示意图 纤芯直径一般为5～75μm,材料主体是二氧化硅(SiO2)，其中掺杂极微量其他材料，例如二氧化锗(GeO2)、五氧化二磷(P2O5)等以提高纤芯的折射率。包层为紧贴纤芯的材料层，其折射率略小于纤芯材料的折射率。包层总直径一般为100～200μm。包层材料一般也是二氧化硅，有时也掺杂微量三氧化二硼(B2O3)或四氧化硅(Si2O4)，以降低包层