光纤应用基本知识的分享

发布于：2015-08-22 18:25:22 来自：电气工程/照明工程 [复制转发]

一、光学基础

名称	符号	单位	说明
光通量	φ	流明	Lm	发光体每秒钟所发出的光量之总和，即发光量。
光强	I	坎德拉	cd	发光体在特定方向单位立体角内所发射的光通量。
照度	E	勒克斯	Lm/m2	发光体照射在被照物体单位面积上的光通量
亮度	L	nt	cd/m2	发光体在特定方向单位立体角单位面积内的光通量。
平均寿命	小时	指一批灯泡点灯至百分之五十的数量损坏不亮时的小时数。
经济寿命	小时	在同时考虑灯泡的损坏以及光束输出衰减的状况下，其综合光束输出减至一特定比例的小时数。此比例用于室外的光源为百分之七十，用于室内的光源如日光灯为百分之八十。

二、关于光纤的常见问题

1. 光纤的照明范围有多大？光纤有多亮？

这一问题是无法简单回答的。下文将论证光纤的照明范围。

光纤和照明器是同一组合，两者都在远处起一定作用：光纤能够提供没有可视光损失的侧面照明。在发生任何可视光损失之前，在一个照明器中用一根直径为1/2"的光纤，比在同一个照明器中使用四根直径为1/2”的光纤照明更远。（这一点将在实验中分别采用1/2"和1/4"两种光纤进行验证和测量）

采用光纤照明时，用一根光纤的焦点比用多根光纤的焦点小。

在光纤的有效照明中照明器的效率起决定性的作用。

当采用光纤作为侧面照明时，比较有效的方法是把光纤从一个照明器环向另一个照明器，或者绕回照明器内而不是将它打结。（课堂上用表测量光输出量的差别以证明这一点）

　　弯折和曲线的数量会影响光的射程与强度——记住光是沿直线传播的。

　　在一个黑池周围能够被接受的照明设备一旦设在一个建筑物的四周就无法被接受，例如一个灯火通明的停车场，或一个周围环境光线很强的购物中心。周边环境的光线强度是一个关键因素。当然顾客的期望也在考虑范围之内（以下将证明这一点）。例如，将在幻灯片中显示的1000英尺高的大楼，由五个150瓦的金属卤化物照明器的光纤照明，消耗的总能量为750瓦。每个照明器有四根光纤，照明器之间的最大距离是100英尺。其外观没有霓虹灯亮，但看起来很明亮。这一应用进一步说明了使用光纤的优越之处。

这栋建筑坐落在海面以上，这就可免于腐蚀和维修。如果使用霓虹灯，则总能量消耗超过8，000瓦。此外，在维护费用方面，大概每月400美元，每年4，800美元外加额外的8，000瓦的电费。如使用光纤，则总能量消耗仅750瓦，且省去了维护费用。

另外光纤可改变颜色，霓虹灯却不能。光纤在寒冷的气候中不受影响，但是霓虹灯会闪烁不定，容易出现问题。当线路被腐蚀时，霓虹灯还有引发火灾的危险。使用光纤就可杜绝这些隐患。

用于侧面照明的一个基本的经验准则和基于使用150瓦金属卤化物照明器所照明的距离如下：

如果客户要求的照明强度高，那么照明器之间的距离不超过80英尺。

如果客户只要求有适当的亮度，那么照明器之间的距离最长为180英尺。这之中可变化的，是周围光线强度和照明器所使用的光纤数量。

2. 一个照明器中可放多少根光纤？

这取决于制造商。有些限于一根1/2"的光纤，大多数会使用2根1/2"的光纤。（这可由展示几个不同的照明器来证明） UFO系列将会照亮4根1/2"光纤，7根3/8"光纤和156根1/4"光纤。注意由于多样光纤有不同的焦点，不是所有的光纤都能接受到同等数量的光。

3. 光纤有哪些劲敌呢？头号劲敌是紫外线和高温。任何形式的紫外线都会损伤光纤。因此，防紫外线是至关重要的。在照明器的内部紫外线被紫外线/热能镜过滤掉了。

外部使用

　　一个具有一个顶部和底部的两个局部紫外线通道过滤来自太阳光的紫外线。可不时更换顶部以延长光纤的使用寿命。随着时间的推移，任何事物的使用寿命都会在紫外线的照射下不断降低。

4. 光纤的寿命有多久？

如果光纤不暴露在紫外线下，可使用许多年。预计其实际生命力超过五十年。