光导漏斗体制造技术

一种光导漏斗体，形同圆口漏斗状，由光导材料制成，内斗面与外斗面的剖视边平行，包括单芯层结构和多芯层结构。本实用新型专利技术利用光导漏斗体上端面截面积较大，接收光能或集接导入光纤总横截面积大；下端面截面积较小，输出光能或连接导出光纤横截面积小，具有聚集光能的特点，可使多个太阳光聚焦器实现集接，获得较大的聚光比，结构简单，制造成本低，有利于太阳能的应用与普及。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及光纤应用领域的一种光导装置，具体是一 种光导漏斗体。应用该技术具有聚集光能的特点。二
技术介绍
国外一种品牌为"西玛瑞"的阳光导入系统，其采光部分由多枚高性能凸透镜组成，每枚凸透镜连接一根光纤，6枚透镜 即由6根光纤对应组成1東光缆，传导输出1東阳光。198枚透 镜的集光机即需198根光纤，由33根光缆导光。这不仅增加了 光纤成本，而且给安装使用带来了不少麻烦。这种阳光导入系 统为什么不将诸多载光光纤汇集后，用-根较小直径的输导光 纤来实现光输导呢？原因在于光传播特性的困惑，现有技术不 能将诸多载光光纤中传导的光实现光能汇聚，用 一根横截面积 小于各载光光纤横截面积总和的光导纤维来输导光能。设计者 不得不采取一枚透镜连接一根光纤的办法来输导采集的阳光。三、
技术实现思路
本技术的目的是提供一种光导漏斗体，以解决现有技 术中光纤输能存在光能汇聚困难的问题。本专利技术解决其技术问题所采取的技术方案是光导漏斗体 其特征是形同圆口漏斗状，由光导材料制成，内斗面与外斗 面的剖视边平行，包括单芯层结构和多芯层结构。所述的光导漏斗体，其特征是斗面内外侧为折射率较小 的包层，中间为折射率较大的芯层构成单芯层结构；两个或多 个芯层，按内侧折射率低，外侧折射率渐高叠加成多芯层结构。所述的光导漏斗体，其特征是所述的光导漏斗体输入端 剖视端面垂直于斗斜边，输出端剖视边与斗斜边圆弧相切过渡为圆柱体或管状体。本技术利用光导漏斗体上端面截面积较大，接收光能或集接导入光纤总横截面积大；下端面截面积较小，输出光能 或连接导出光纤横截面积小，具有聚集光能的特点，可使多个 太阳光聚焦器实现集接，获得较大的聚光比，结构简单，制造 成本低，有利于太阳能的应用与普及。四以下结合附图和具体实施方式对本技术进一步说明 附图说明图1为本技术的剖视结构示意图； 图2为图1的俯视图3为本技术多芯层结构的剖视示意图4为图3的俯视图5为技术导光原理示意图6为技术导光原理示意图。图中标记说明l上端面；2包层；3芯层「 4下端面；5 导入光纤；6导出光纤；7发散光轴；8光子(示意)；9中轴。五具体实施方式。参见图1-4,本技术包括单芯层结构和多芯层结构。所 述的光导漏斗体由光导材料制成，形同圆口漏斗状，芯层3两 侧由包层2覆盖，上端面1截面积大，集接光纤5的数量多； 底端截面积小，可与单根导出光纤6连接。参见图5-6，分别表示本技术导光示意图。光离开导入 光纤5末端后，在自然状况下呈圆锥状发散(图5右上)。将过 导入光纤5末端的中心轴作为发散光轴7,在与发散光轴垂直的 平面，发散光线的投影即为发散方向，发散光与发散光轴的夹角为发散光的发散角。当导入光纤5有光导入时，以x、 V、 y、y'四个发散方向为例，说明光在光导漏斗体中的传导情况。可见x、 x'方向发散的光在芯层3中的反射传导，光能够到达下 端面4。 y、 y方向发散的光在芯层3中能不能实现芯层内外界 面之间的反射传导，是产生光损的主要原因。要使y、 y方向的 发散光受芯层内外界面的制约，我们假定光子8为圆球型粒子， 同时假定光导漏斗体芯层3的厚度也恰好为一个光子直径。当y、 y'方向发散的光子入射光导漏斗体芯层3后，由于受芯层内外 界面的约東，两触点连线平行于上端面1,指向中轴9，光子8 运动方向与过两触点的直线在同一平面内，且过两触点的直线 与斗斜边垂直。而光子8运动方向与芯层中线即发散光轴7也 在一平面，光子8运动方向与芯层中线(发散光轴7)的夹角为发 散角。根据物体运动学特性光子8在运中，其运动方向应始 终保持与芯层中线(发散光轴7)为同一发散角不变，即物体运动 方向不变。因此，在漏斗体芯层3中，光子8只能呈弧线绕斗 面到达底端。根据光导漏斗体几何光学原理，本专利技术采用多芯 层结构，能使90%的发散光最终汇聚至折射率高的外芯层，实 现外芯层内外界面的全反射，到达光导漏斗体底端，由导出光 纤6输出。权利要求1、光导漏斗体，其特征是形同圆口漏斗状，由光导材料制成，内斗面与外斗面的剖视边平行，包括单芯层结构和多芯层结构。2、 根据权利要求1所述的光导漏斗体，其特征是斗面内 外侧为折射率较小的包层，中间为折射率较大的芯层构成单芯层 结构；两个或多个芯层，按内侧折射率低，外侧折射率渐高叠加 成多芯层结构。3、 根据权利要求1所述的光导漏斗体，其特征是所述的 光导漏斗体输入端剖视端面垂直于斗斜边，输出端剖视边与斗斜边圆弧相切过渡为圆柱体或管状体。专利摘要一种光导漏斗体，形同圆口漏斗状，由光导材料制成，内斗面与外斗面的剖视边平行，包括单芯层结构和多芯层结构。本技术利用光导漏斗体上端面截面积较大，接收光能或集接导入光纤总横截面积大；下端面截面积较小，输出光能或连接导出光纤横截面积小，具有聚集光能的特点，可使多个太阳光聚焦器实现集接，获得较大的聚光比，结构简单，制造成本低，有利于太阳能的应用与普及。文档编号G02B6/122GK201364398SQ200920007320公开日2009年12月16日 申请日期2009年2月10日 优先权日2009年2月10日专利技术者鹏 孙, 孙翼虎 申请人:孙 鹏;孙翼虎本文档来自技高网...

【技术保护点】
光导漏斗体，其特征是：形同圆口漏斗状，由光导材料制成，内斗面与外斗面的剖视边平行，包括单芯层结构和多芯层结构。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙鹏，孙翼虎，
申请(专利权)人：孙鹏，孙翼虎，
类型：实用新型
国别省市：43[中国|湖南]