一种光纤传能白光照明装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种光纤传能白光照明装置，该装置包括激光器、第一传能光纤、光纤分束器、第二传能光纤、光纤连接器、白光发光玻璃半球珠、匀光板、PVC基板、第一光控开关、第三传能光纤、第二光控开关以及第二光控开关与激光器之间的连接导线。本实用新型专利技术利用传能光纤将泵浦激光传输至运程应用端，用于激励白光发光玻璃发射白光，并利用二级光控开关控制泵浦激光，从而实现了远程可控的光和电分离式光纤传能白光照明，为油库、弹药库、矿区、化工厂等不能直接通电的易燃易爆危险场所提供了安全照明。

A white light illumination device with optical fiber transmitting energy

【技术实现步骤摘要】
一种光纤传能白光照明装置
本技术涉及光纤传能照明领域，具体而言涉及一种光纤传能白光照明装置。
技术介绍
传能光纤又称功率光纤，具有高功率传输能力、大芯径、良好的柔韧性、较高的强度、低传输损耗和高透光率等优良性能，可用于制造光纤激光器，光纤传感器，以及应用于光谱测量，激光焊接、建筑装饰、激光医疗、照明等领域。传能光纤根据包层材质不同可以分为石英包层传能光纤和塑料包层传能光纤。石英包层传能光纤是指包层为纯石英或掺氟石英材质的传能光纤，一般可以应用到大功率激光传输工作环境；塑料包层传能光纤是指包层为低折射率的掺氟丙烯酸树脂或耐高温的聚酰亚胺材质的传能光纤。光纤本身的导体主要是由玻璃材料（SiO2）所抽丝而制成，它的传输是利用光经由高折射率的介质，以高于临界角的角度进入低折射率介质会产生全反射的原理，让光在这个介质里能够维持光波形的特性来进行传输。其中高折射率的核心部分，就是光传输的主要通道。而低折射率的外壳，则包覆住整个纤芯，由于纤芯的折射率比外壳高出很多，所以会产生全反射，光也因此可以在核心里来传输。由于光纤的自身特性和光的直线传播原理，光纤在理论上可以把光线传播到任何地方，因此根据此特性光纤可以应用于照明领域。利用传能光纤进行照明是一项近年兴起的高科技照明技术，其应用领域非常广泛，光纤照明被应用在室内局部效果照明、广告牌照明、建筑物室外公共区域的引导性照明、室内外水下照明和建筑物轮廓及立面照明之中，可具有良好的照明效果。利用传能光纤进行照明有两种方式，一种是通过传能光纤把光源发生器的光线传播到指定区域直接用于照明；另一种是利用传能光纤传输特定波长的激光，再利用激光激发发光介质发光从而进行照明。其中，第一种方式利用传能光纤直接传输照明光进行照明存在损耗大，无法进行远距离传输，且通常还存在只能传输单一颜色的光等问题。而第二种方式，利用传能光纤传输特定波长的激光作为激发光，可实现低损耗、远距离传输至指定区域，再激发发光介质进行照明。因此，利用传能光纤照明，可实现光和电的分离，保证了无电环境下的安全照明。安全生产是当今被广泛提起和讨论的问题，也是不容忽视的重要环节。尤其是在一些特殊危险领域，比如在油库、矿区、化工厂、弹药库等严禁火种入内的危险场合，如何做到既安全又高效地照明一直以来都是一个难题。常用的照明装置输出端基本都带有电气设备，依靠电气设备来激励照明，没有实现光和电的分离，因此普通的照明设备都有明火的危险，如果在油库、矿区、化工厂、弹药库等易燃易爆危险场所使用可能会因为照明电气设备而引发火灾、爆炸等安全事故，有着极大的安全隐患。因此，需要提出一种新兴的安全照明装置，在既不影响照明效果的情况下又做到去除输出端的电气设备，充分保证安全。作为一项近年兴起的高科技照明技术，光纤照明是一种光电分离的照明方式，光纤照明输出端没有任何电气设备，因此在具有火险、爆炸性气体的场所，它也是一个安全的光源，因此可从根本上杜绝油库、弹药库等易燃易爆危险场所中因照明电气设备引发的触电、火灾和爆炸事故。光纤照明在实际应用方面有极大的潜力。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本技术提供了提供一种光纤传能白光照明装置，为油库、矿区、化工厂、弹药库等不能直接通电的危险特殊环境提供安全的白光照明。本技术所采用的技术方案是：一种光纤传能白光照明装置，包括激光器、第一传能光纤、光纤分束器、第二传能光纤、光纤连接器、白光发光玻璃半球珠、匀光板、PVC基板、第一光控开关、第三传能光纤和第二光控开关，激光器依次连接第一传能光纤、光纤分束器，其中：光纤分束器具有若干输出端，每一个输出端通过一根第二传能光纤连接一个光纤连接器和一个白光发光玻璃半球珠；每一个白光发光玻璃半球珠一侧通过一个光纤连接器固定于PVC基板表面，并且白光发光玻璃半球珠另一侧覆盖有匀光板，以发射均匀光源；所述第一光控开关，具有：-固定在壳体内的指示白光发光玻璃半球珠；-光学反射镜，以及用于使光学反射镜转动的传动轴和旋钮开关，旋钮开关和光学反射镜具有开和关两种位置：开位置下，第二光纤连接器和指示白光发光玻璃半球珠的光通道打开；关位置下，第二光纤连接器、光学反射镜和第三光纤连接器的光通道打开；-第二光纤连接器和第三光纤连接器；其中第二光纤连接器通过一根第二传能光纤连接到光纤分束器，第三光纤连接器通过第三传能光纤连接第二光控开关；所述第二光控开关通过一根导线连接激光器，以控制激光器的启停状态。进一步地，激光器为半导体激光器、光纤激光器、固体激光器中的其中一种。进一步地，激光器的输出波长为355nm、532nm、808nm、980nm、1064nm、1550nm的其中一种。进一步地，第一传能光纤为芯包层结构石英多模光纤，纤芯折射率为1.517，直径为105μm，包层折射率为1.501，直径为125μm，数值孔径0.22。进一步地，光纤连接器、第二光纤连接器和第三光纤连接器的输出端为SMA905、FC/PC或FC/APC标准接口。进一步地，白光发光玻璃半球珠和指示白光发光玻璃半球珠为氟磷酸盐玻璃半球珠，其化学组分为NaPO3-Al(PO3)3-NaF-BaF2，摩尔百分比为38:24:16:22。进一步地，匀光板为亚克力板丝网印刷导光网点。进一步地，第三传能光纤与第一传能光纤为结构相同的多模光纤，用于将耦合进第三传能光纤的激光传输至第二光控开关。进一步地，第二光控开关为光电二极管构成的光控电开关，位于远离照明区域激光器端，用于将第三传能光纤传输的激光信号转换成电信号，再利用导线连接至激光器供电电路之中，实现对激光器的关断。进一步地，光纤分束器为1×16多模光纤平面光波导分束器，一端接第一传能光纤，另一端接16根第二传能光纤。与现有技术相比，本技术的有益效果是：1、本技术光纤传能白光照明装置是一种光电分离的照明方式，光纤照明输出端没有任何电气设备，利用二级光控开关，可将发光玻璃的工作状态通过第一光控开关的工作状态反馈到远端第二光控开关处，利用第二光控开关中的光电二极管将激光信号转换成电信号，可实现对激光器的关断，从而达到对远端照明光的开关的目的。由于照明输出端不依靠电气设备，实现光电分离，充分保证了一些特殊危险场所的照明安全。2、一般的商用白光LED通常将YAG黄色荧光粉涂敷于蓝色LED芯片上，再使用有机树脂材料进行封装。而荧光粉及封装材料由于导热性低，易老化与变黄，严重影响器件寿命。本技术利用的氟磷酸盐玻璃是一种具有高的光学透过率、优良的光学性能、稳定的理化性质等优点的固态荧光体，可有效避免上述问题，能实现高效纯白光发射，特别适用于照明光源。附图说明图1是本技术所述一种光纤传能白光照明装置结构示意图；图2是本技术的白光发光玻璃半球珠在PVC基板上的分布图；图3是本技术的光纤连接器与白光发光玻璃半球珠单元结构示意图；图4是本技术的输出白光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光纤传能白光照明装置，其特征在于：包括激光器（1）、第一传能光纤（2）、光纤分束器（3）、第二传能光纤（4）、光纤连接器（5）、白光发光玻璃半球珠（6）、匀光板（7）、PVC基板（8）、第一光控开关（9）、第三传能光纤（10）和第二光控开关（11），激光器（1）依次连接第一传能光纤（2）、光纤分束器（3），其中：/n光纤分束器（3）具有若干输出端，每一个输出端通过一根第二传能光纤（4）连接一个光纤连接器（5）和一个白光发光玻璃半球珠（6）；/n每一个白光发光玻璃半球珠（6）一侧通过一个光纤连接器（5）固定于PVC基板（8）表面，并且白光发光玻璃半球珠（6）另一侧覆盖有匀光板（7），以发射均匀光源；/n所述第一光控开关（9），具有：/n-固定在壳体内的指示白光发光玻璃半球珠（91）；/n-光学反射镜（94），以及用于使光学反射镜（94）转动的传动轴（93）和旋钮开关（92），旋钮开关（92）和光学反射镜（94）具有开和关两种位置：开位置下，第二光纤连接器（95）和指示白光发光玻璃半球珠（91）的光通道打开；关位置下，第二光纤连接器（95）、光学反射镜（94）和第三光纤连接器（96）的光通道打开；/n-第二光纤连接器（95）和第三光纤连接器（96）；/n其中第二光纤连接器（95）通过一根第二传能光纤（4）连接到光纤分束器（3），第三光纤连接器（96）通过第三传能光纤（10）连接第二光控开关（11）；/n所述第二光控开关（11）通过一根导线连接激光器（1），以控制激光器（1）的启停状态。/n...

【技术特征摘要】
1.一种光纤传能白光照明装置，其特征在于：包括激光器（1）、第一传能光纤（2）、光纤分束器（3）、第二传能光纤（4）、光纤连接器（5）、白光发光玻璃半球珠（6）、匀光板（7）、PVC基板（8）、第一光控开关（9）、第三传能光纤（10）和第二光控开关（11），激光器（1）依次连接第一传能光纤（2）、光纤分束器（3），其中：
光纤分束器（3）具有若干输出端，每一个输出端通过一根第二传能光纤（4）连接一个光纤连接器（5）和一个白光发光玻璃半球珠（6）；
每一个白光发光玻璃半球珠（6）一侧通过一个光纤连接器（5）固定于PVC基板（8）表面，并且白光发光玻璃半球珠（6）另一侧覆盖有匀光板（7），以发射均匀光源；
所述第一光控开关（9），具有：
-固定在壳体内的指示白光发光玻璃半球珠（91）；
-光学反射镜（94），以及用于使光学反射镜（94）转动的传动轴（93）和旋钮开关（92），旋钮开关（92）和光学反射镜（94）具有开和关两种位置：开位置下，第二光纤连接器（95）和指示白光发光玻璃半球珠（91）的光通道打开；关位置下，第二光纤连接器（95）、光学反射镜（94）和第三光纤连接器（96）的光通道打开；
-第二光纤连接器（95）和第三光纤连接器（96）；
其中第二光纤连接器（95）通过一根第二传能光纤（4）连接到光纤分束器（3），第三光纤连接器（96）通过第三传能光纤（10）连接第二光控开关（11）；
所述第二光控开关（11）通过一根导线连接激光器（1），以控制激光器（1）的启停状态。


2.根据权利要求1所述的一种光纤传能白光照明装置，其特征在于：所述激光器（1）为半导体激光器、光纤激光器、固体激光器中的其中一种。


3.根据权利要求2所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑加金，周金，白涵，陈焕权，蒋军，余柯涵，韦玮，
申请(专利权)人：南京邮电大学，南京南邮信息产业技术研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32