產品工程案例：

 光纖機與光纖連接示意圖：

所用的光纖機：

燈具包裝：

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公司生產車間：

公司銷售部：

（一）光纖燈簡介：

　光纖照明系統是由光源、反光鏡、濾色片及光纖組成。

　　當光源通過反光鏡後，形成一束近似平行光。由於濾色片的作用，又將該光束變成彩色光。當光束進入光纖後，彩色光就隨著光纖的路徑送到預定的地方。

　　由於光在途中的損耗，所以光源一般都很強。常用光源為150~250W左右。而且為瞭獲得近似平行光束，發光點應盡量小，近似於點光源。

　　反光鏡是能否獲得近似平行光束的重要因素。所以一般采用非球麵反光鏡。

　　濾色片是改變光束顏色的零件。根據需要，用調換不同顏色的濾光片就獲得瞭相應的彩色光源。

　　光纖是光纖照明系統中的主體，光纖的作用是將光傳送或發射到預定地方。光纖分為端發光和體發光兩種。前者就是光束傳到端點後，通過尾燈進行照明，而後者本身就是發光體，形成一根柔性光柱。

　　對光纖材料而論，必須是在可見光范圍內，對光能量應損耗最小，以確保照明質量。但實際上不可能沒有損耗，所以光纖傳送距離約30m左右為最佳。

　　光纖有單股、多股和網狀三種。對單股光纖來說，它的直徑為Ф6～Ф20mm.同時又可分為體發光和端發光兩種.而對多股光纖來說,均為端發光.多股光纖的直徑一般為Ф0.5～Ф3mm,而股數常見為幾根至上百根.

　　網狀光纖均為細直徑的體發光光纖組成.可以組成柔性光帶.

　　從理論上講,光線是直線傳播的.但在實際應用中,人們都希望改變光線的傳播方向.經過科學傢數百年不懈的努力,利用透鏡和反光鏡等光學元件來無限次的改變傳播方向.而光纖照明的出現,正是建立在有限次的改變光線傳播方向,實現瞭光的柔性傳播.正如圓弧經無數次的分割後成直線一樣,光纖照明正是以無限次反射後,光線就隨光纖的路徑傳送,實現瞭柔性傳播.但是光纖照明的柔性傳播,並沒有改變光線直線傳播的經典理論.

　　光纖由液體高分子化合物聚合而成，具有導光性強，省電，耐用，不發熱，無污染，可彎曲，可變色，環境適應范圍廣，使用安全等特點。光纖的導光方式分為柔美溫馨的線光光纖和熠熠生輝的點光光纖，廣泛應用於建築物裝飾照明，景觀裝飾照明，文物工藝品照明，特殊場合照明，廣告牌，娛樂場所等各種裝飾亮化工程。光纖類型普通型實心線光光紆、PVC實芯線光光紆、熱塑型實心點光光紆、PVC實芯點光光纖。

（二）光纖照明系統的組成及特點：

　如果你對光纖照明的一些基本原理有所瞭解，就能容易地掌握這門技術。提供另一種有創新的光照手段。

　　電氣工程的承包商們對光纖照明感興趣是由於它的多樣性。隨著這門技術的日趨成熟並獲得更多的應用領域，以及工業專傢們近期在創建通用術語、計算程序和測試方法上的成熟，都有助於減少對光纖照明在安裝方麵的憂慮。

　　與此同時，新的和更多種復合丙烯類光纖材料可進一步簡化現場的安裝方法，它們的特點是極少受到環境的限制。綜合所有這些情況，將必然促使光纖照明的需求增加。

　　由各種各樣的部件可組裝成一套完整的光纖照明系統，這些部件包括發光器、光導體、端口、連接器、耦合器、套圈和燈具。讓我們對每一部件進行較為詳細的觀察。

1 光源

單根光纖的尺寸和需要的照度等一般取決於所采用光源的瓦數和型式。對於理想的光纖照明燈是那種具有非常小的發光麵積而光通量輸出很高的燈。光源後部的反射器和前部的透光鏡有助於高效地把光傳輸入光纖。

　　通常使用的燈包括20W至75W低壓MR16燈和70W至250W金屬鹵化物（M-H）燈。MR16有鎢絲的鹵化物燈可通過細燈絲進行精確的光束控制。然而，有些新型緊湊式M-H燈也能提供同樣精密的光束控制。

2 發光器

　　將光纖照明系統用的光源裝入外罩內的裝置稱為發光器。外罩用薄金屬板耐沖擊塑料制成。有時我們稱發光器為投光器。發光器可配裝濾光鏡頭濾除燈所發射出來的大部分紅外線（IR）和紫外線（UV）能量。因而，光纖照明系統用於照射紡織品、繪畫和食品是很理想的。

　　由於光線是從燈傳輸至光纖的末端，發光器也可配裝二色玻璃濾光盤以達到顏色的連續或固定變化。另外，色盤的運動可用計算機處理以提供特殊效果。例如光的定時變化或象頻閃的瞬間光。最後，為瞭給復雜的照明裝置提高功率，也可將幾臺發光器前後直排連接或串聯連接。

3 光導體

　用於將光從光源傳輸到燈具的材料被稱為光導體。典型的光導體有塑料纖維束或玻璃纖維束，也稱為辮束。

　　光纖光導體的基本材料為纖芯和塗層。纖芯為傳輸光線的部件，塗層為薄薄的材料，具有低的折射率，牢固地塗在纖芯的外圍。從淺角入射塗層的光束被反射回到纖芯。

　　大部分光纖有第三層保護套。保護套有黑色、透明的或半透明的白色。對於末端發光的光纖使用黑色不透明的保護套。對於看上去象霓虹燈的側麵發光的光纖，或者對於類似於熒光燈的條形發光光纖，使用透明或白色的保護套。

4 光纜的纖維用三種材料制成

　　4.1 粗纖芯塑料纖維

直徑達20mm的實心聚合物纖維，塗有薄的塗層，塗層材料的折射率較纖芯為低。

　　4.2 細纖芯塑料纖維

　直徑達2mm的實心聚合物纖維，塗有薄的塗層，塗層材料的折射率較纖芯為低。它可制成任何長度且能在現場切割。

　　本質上，以上二種形式的塑料纖維使用條件是相似的，且有相同的環境限制。

　　4.3 玻璃纖維束（GFB）

　用玻璃制成的圓形光導體，玻璃直徑在0.002in與0.006in之間（約為頭發的粗細）。

　　玻璃纖維通常是末端發光型，它具有特有的優點，玻璃材料在整個使用期限間不會喪失它的透明度（變黃色）。如上所述，玻璃纖維束較塑料纖維束細得多。因此它與塑料纖維不同，不能在現場切割，玻璃纖維束一般由工廠切割並裝配好。

5 光纖端口或總套圈

　這是在一束光纖范圍內，安裝在光纜上的連接器，用它插到發光器上使光亮輸出最大。制造商可在發貨前將線束裝配好（叫做裝端口），或者為適應變化的情況，也可在現場裝配。

6 連接器、耦合器和套圈

　　使用這些器件將一個系統的各個部件作機械上或光學上的連接。用連接器將一條光纖固定到端口或燈具上，將一條光纖對準裝配到發光器上或二條光纖互相之間的對接則用耦合器。套圈是一個終端器件，用於保護光纖的正確定位。套圈通常與特定的光纖一起由工廠設計加工，因此隻要簡便地將套圈插入燈具的連接套內即可。

7 燈具

　　由於光纖照明燈具品種繁多，很難瞭解使用哪一種。然而，大部分燈具都有特定的應用范圍，包括：

　　7.1 下射型燈具

　　一般由塑料模壓或鑄鋁制成，且有多種設計和成品上市供應。制造商通常在燈具罩內裝一個不可調的透光鏡以提供若乾種聚集的光束。由於它們的輕便性及小尺寸，幾乎能在任何地方都可使用下射型燈具。

　　7.2 墻燈和重點照明燈具

　　人們經常把這種燈具稱之為眼球，為易於對準目標，這些燈具用一個燈座來調整。不少燈具裝一個可調的透光鏡，使光線可在窄光束至寬光束范圍內進行焦距的調節。在多數情況下在櫥窗或展區內使用帶有各種光束形狀的重點照明燈具。

　　7.3 景觀和室外照明燈具

　　照射景觀、人行道或花園的各式各樣設計的燈具已得到應用。不少人在景觀型燈具上采用裝飾件。

　　7.4 水下照明燈具

　　因光纖沒有電氣元件，使它成為遊泳池、旋流池、噴泉和類似場所照明的理想選擇方案。

　　7.5 特殊照明燈具

　　配有輪廓清晰的透明玻璃、彩色玻璃或磨砂玻璃的、花色齊全的小型燈具，可構成細小的光點--設在天棚上或別的地方，可起到裝飾作用。

　　7.6 定制的燈具

　　因為光纖照明沒有任何電氣方麵的限制，所以可將光纖束安裝在各種物體上，包括傢具，扶攔和藝術品上。

8 部件的安裝

　對於所有型式的燈具，在光源的周圍都必須具有足夠的空間以散發燈所產生的熱量。很多發光器采用內部風扇形成空氣循環。

　　用彈簧夾、螺絲或膠黏劑將眾多的末端發光的燈具固定就位。由於安裝方便因而適合在展區或櫥窗使用這些燈具。如果使用安裝導軌，制造商可將它切割成所需的長度，更便於工地使用。每個燈具在導軌上可定位銷入或滑到想要的位置。

　　應確保光纖束的彎曲程度沒有超過制造商的規定。大體上，玻璃纖維的彎曲可達光導體直徑的10倍。如將玻璃纖維的彎曲超過90o，則單根纖維可能折斷，於是減少瞭光的輸出。

9 光纖照明的優點

幾乎能在任何地方安裝光纖照明系統。細的光纜可裝配在幾乎任何現有建築物的天棚或墻內。

　　對於有歷史意義的建築物，當不能穿透建築材料時，用光纖照明的很理想的。可用光纖照明翻新改造原先的燈具。重新創造有歷史性的色彩和照度水平。

　　由於在發光部件附近沒有帶電的元件（安全上的考慮），所以不存在電磁場，因此在對EMI（電磁乾擾）有敏感的電子設備區域內，可采用光纖照明系統，例如磁共振造影室。

　　從理論上講,光線是直線傳播的.但在實際應用中,人們都希望改變光線的傳播方向.經過科學傢數百年不懈的努力,利用透鏡和反光鏡等光學元件來無限次的改變傳播方向.而光纖照明的出現,正是建立在有限次的改變光線傳播方向,實現瞭光的柔性傳播.正如圓弧經無數次的分割後成直線一樣,光纖照明正是以無限次反射後,光線就隨光纖的路徑傳送,實現瞭柔性傳播.但是光纖照明的柔性傳播,並沒有改變光線直線傳播的經典理論.

　　光纖燈是利用光纖發光原理,將大量光點集中而成,光點顏色可任意變化,而且具有無熱、無UV紫外線的優點,既安全又省電。光纖可自由彎曲，或采用側光勾勒輪廓，或采用尾光強調亮度，可隨意組合成各種漂亮的圖案,富含個性化色彩內涵，即表現出的星空效果、溫柔斑斕的霓虹燈效果，又可創造出氣勢磅礴的瀑佈流水效果，目前主要用於裝飾舞臺、酒吧、酒店、ktv等。

（三）光纖照明系統的構成

1、光源發生器

　　光源發生器主要由燈泡、隔紅外和紫外光學玻璃片及色盤等三大部分組成。

　　（1）燈泡主要采用鹵鎢燈泡（鹵素燈）和金屬鹵化物燈泡（金鹵燈泡）鹵素燈泡（行業又稱石英泡），常用功率為16W、32W、45W、150W、250W主要用在照度要求不高的場合，如傢庭下包裝和KTV包房裡麵。特點是價格便宜，光源發生器體積較小，便於安裝。金鹵燈泡的常用功率為70W、100W、150W、250W，產品的品牌有歐司朗、GE及飛利浦。其光效和色溫均較鹵素燈高，目前采用較多的是歐司朗150W金鹵燈泡。 LED光源則具有體積小,溫度低,功耗低,亮度高等特點,已經逐漸成為傳統100W以下光源的理想替代品。

　　（2）隔紅外和紫外光學玻璃片濾除燈泡產生大部分紅外線和紫外線，保護光纖。

　　（3）色盤光束顏色的變化是通過變換不同顏色的濾色片來實現的，一般有紅、黃、綠、藍等幾種顏色。色片固定在可轉動的色輪上，然後通過步進電機來實現光束顏色的變換。為瞭使光纖照明具有更多色彩，適應更廣泛的需求，所以由智能控制器來代替普通電源控制器。它可以將光的強度、光的顏色實現連續變化，也可閃變。在音樂噴泉中還可隨其音樂節奏而同步變化。

2、光纖

　塑料光纖本身不發光，主要是傳導光線。裝飾照明用塑料光纖按使用方使的不同，分為端光光纖和側光光纖兩類，同時又有單股和多股之分。

　　（1）端光光纖，又稱尾光光纖

　　主要使用光纖端麵發光來達到裝飾照明的作用，其應用方式靈活多變，利用端點組成各種圖案、模擬星空效果，還可以配合光學原理來制作出時空隧道等魔幻效果。他主要應用於廣告招牌、娛樂場所、文物珠寶照明、以及傢庭裝修等諸多場所。

　　（2）側光光纖，又稱通體發光光纖

　　光線沿光纖長度方向均勻散射，利用光暈來達到裝飾的效果。利用側光光纖可以勾勒物體輪廓或組成各種藝術造型，由於其使用壽命較長，廣泛用於勾勒樓宇和水池的輪廓以及地下隧道的道路指引。

3、尾燈

對於端發光的光纖來說，一般都根據照明要求和裝飾的藝術效果來選擇尾燈。常見尾燈有天花燈、亭園燈、地埋燈、吊燈等。

（四）光纖燈的應用

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