مبدأ وخصائص ومجال تطبيق الألياف البصرية

تشير إضاءة الألياف إلى النقل عبر موصل الألياف الضوئية، والذي يمكنه توصيل مصدر الضوء إلى أي منطقة. إنه صعود تكنولوجيا الإضاءة عالية التقنية في السنوات الأخيرة.

الألياف الضوئية هي اختصار للألياف الضوئية، وتستخدم على نطاق واسع في تطبيق الألياف الضوئية في مرحلة النضج، في مجال نقل الاتصالات عالي السرعة. والتطبيق المبكر للألياف الضوئية هو الأكثر شيوعًا، وهو المجوهرات المصنوعة بواسطة قسطرة الألياف الضوئية.

مقدمة موجزة

موصل الألياف الضوئية نفسه مصنوع بشكل أساسي من مادة زجاجية (SiO2)، ويتم نقله عن طريق استخدام الضوء من خلال معامل الانكسار العالي للوسط، إلى وسط معامل الانكسار المنخفض فوق الزاوية الحرجة سوف ينتج مبدأ الانعكاس الكلي، لذلك أن الضوء الموجود في هذا الوسط يمكنه الحفاظ على خصائص شكل موجة الضوء المراد إرسالها. الجزء الأساسي من معامل الانكسار العالي هو القناة الرئيسية لنقل الضوء. يغطي الغلاف ذو معامل الانكسار المنخفض النواة بأكملها. نظرًا لأن معامل انكسار النواة أعلى بكثير من القشرة، فإنها تنتج انعكاسًا كاملاً، ويمكن أن ينتقل الضوء في القلب. الغرض من الطبقة الواقية هو بشكل أساسي حماية الغلاف والقلب ليس من السهل إتلافه، ولكن أيضًا لزيادة قوة الألياف الضوئية.

وضع التلألؤ

ينقسم تطبيق الألياف الضوئية في الإضاءة إلى طريقتين، إحداهما هي ضوء نقطة النهاية، والأخرى هي ضوء الجسم. يتكون جزء الضوء بشكل أساسي من مكونين: مضيف الإسقاط البصري والألياف الضوئية. يحتوي مضيف العرض على مصدر ضوء وغطاء عاكس وفلتر ألوان. الغرض الرئيسي من الغطاء العاكس هو زيادة شدة الضوء، بينما يمكن لمرشح الألوان تطوير اللون وتحويل التأثيرات المختلفة. ضوء الجسم هو أن الألياف الضوئية نفسها عبارة عن جسم خفيف، وسوف تشكل شريط ضوء مرن.

معظم الألياف الضوئية المستخدمة في مجال الإضاءة هي ألياف بصرية بلاستيكية. في مواد الألياف الضوئية المختلفة، تكون تكلفة إنتاج الألياف الضوئية البلاستيكية هي الأرخص، مقارنة بالألياف الضوئية الكوارتز، وغالبًا ما تكون عُشر تكلفة الإنتاج فقط. ونظرًا لخصائص المادة البلاستيكية نفسها، سواء في مرحلة ما بعد المعالجة أو تنوع المنتج نفسه، فهو الخيار الأفضل لجميع مواد الألياف الضوئية. لذلك، بالنسبة للألياف الضوئية المستخدمة في الإضاءة، يتم اختيار الألياف الضوئية البلاستيكية كوسيلة للتوصيل.

الميزات الرئيسية

1. يمكن لمصدر ضوء واحد أن يحتوي في نفس الوقت على نقاط مضيئة متعددة بنفس خصائص الإضاءة، مما يساعد على الاستخدام في تكوين منطقة واسعة.

2. مصدر الضوء سهل الاستبدال، ولكن من السهل أيضًا إصلاحه. كما ذكرنا سابقًا، تستخدم إضاءة الألياف مكونين: مضيف العرض والألياف. يصل عمر خدمة الألياف الضوئية إلى 20 عامًا، ويمكن فصل مضيف العرض، لذلك من السهل استبداله وإصلاحه.

3. يتم نقل مضيف الإسقاط ونقطة الضوء الحقيقية من خلال الألياف الضوئية، لذلك يمكن وضع مضيف الإسقاط في وضع آمن، مع وظيفة منع الضرر.

4. يتم نقل الضوء عند النقطة المضيئة من خلال الألياف الضوئية، ويتم ترشيح الطول الموجي لمصدر الضوء، ويكون الضوء المنبعث خاليًا من الأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء، مما يمكن أن يقلل من الضرر الذي يلحق بعناصر معينة.

5. نقطة ضوء صغيرة، خفيفة الوزن، سهلة الاستبدال والتركيب، يمكن تحويلها إلى صغيرة جدًا

6. لا يتأثر بالتداخل الكهرومغناطيسي، ويمكن تطبيقه في غرفة الرنين المغناطيسي النووي، وغرفة التحكم بالرادار….. وغيرها من الأماكن الخاصة ذات متطلبات التدريع الكهرومغناطيسي، وهذه معدات الإضاءة الأخرى لا يمكنها تحقيق الخصائص.

7. يتم فصل الضوء والكهرباء. المشكلة الأكثر أهمية في معدات الإضاءة العامة هي أنها تحتاج إلى مصدر طاقة ونقل. وأيضًا بسبب تحويل طاقة الطاقة، فإن الجسم الخفيف النسبي سينتج أيضًا حرارة. ومع ذلك، في خصائص العديد من الفضاء، لاعتبارات السلامة، يأمل معظمهم في إمكانية فصل الضوء والكهرباء، مثل النفط والمواد الكيميائية والغاز الطبيعي وحمام السباحة وحمام السباحة وغيرها من الفضاء، كلهم ​​يأملون في تجنب الجزء الكهربائي، لذلك البصري إضاءة الألياف مناسبة جدًا للتطبيق في هذه المجالات. وفي الوقت نفسه، يمكن فصل مصدر الحرارة الخاص به، وبالتالي يمكن تقليل العبء على نظام تكييف الهواء.

8. يمكن نشر الضوء بمرونة. تتميز معدات الإضاءة العامة بالخصائص الخطية للضوء، لذلك لتغيير اتجاه الضوء، عليك الاستفادة من تصميم التدريع المختلف. وإضاءة الألياف الضوئية هي استخدام الألياف الضوئية لتوصيل الضوء، لذلك تتميز بخصائص تغيير اتجاه الإشعاع بسهولة، ولكنها أيضًا ملائمة لاحتياجات التصميم الخاصة للمصممين.

9. يمكنه تغيير لون الضوء تلقائيًا. من خلال تصميم مرشح الألوان، يمكن لمضيف العرض بسهولة تغيير مصدر الضوء بألوان مختلفة، بحيث يمكن تنويع لون الضوء، وهو أيضًا أحد ميزات إضاءة الألياف الضوئية.

10. مادة الألياف الضوئية البلاستيكية ناعمة وسهلة الطي ولكن لا يمكن كسرها بسهولة، لذلك يمكن معالجتها بسهولة في مجموعة متنوعة من الأنماط المختلفة.

نظرًا لأن الألياف الضوئية تتمتع بالخصائص المذكورة أعلاه، فإننا نعتقد أنها الأكثر تنوعًا في التصميم، وبالتالي فهي أفضل طريقة لمساعدة المصمم على ممارسة مفهومه التصميمي.

مجال التطبيق

أصبحت بيئة تطبيق الألياف الضوئية أكثر شيوعًا، ونحن ببساطة نصنفها إلى 5 مناطق.

1. الإضاءة الداخلية

تطبيقات الألياف الضوئية في الإضاءة الداخلية هي الأكثر شعبية، والتطبيقات الشائعة لها تأثير نجمة السقف، مثل سواروفسكي المشهور الذي يستخدم مزيجًا من الكريستال والألياف الضوئية، طور مجموعة من منتجات إضاءة النجوم الفريدة. بالإضافة إلى إضاءة السقف المرصعة بالنجوم، هناك أيضًا مصممون يستخدمون ضوء الجسم من الألياف الضوئية لتصميم المساحة الداخلية، باستخدام تأثير الإضاءة المرنة للألياف الضوئية، يمكنك بسهولة إنشاء ستارة من الضوء، أو مشاهد خاصة أخرى.

2. إضاءة المناظر المائية

نظرًا للخصائص المحبة للماء للألياف الضوئية، إلى جانب فصلها الكهروضوئي، فإن استخدام إضاءة المنظر المائي يمكن بسهولة إنشاء ما يريده المصمم، ومن ناحية أخرى، لا توجد مشكلة صدمة كهربائية، ويمكن تحقيق اعتبارات السلامة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أيضًا مطابقة تطبيق هيكل الألياف الضوئية نفسها مع حمام السباحة، بحيث أصبح جسم الألياف الضوئية أيضًا جزءًا من المنظر المائي، وهو تصميم إضاءة آخر ليس من السهل تحقيق التأثير.

3. إضاءة حمام السباحة

إضاءة حمامات السباحة أو إضاءة SPA الشائعة الآن، فإن استخدام الألياف الضوئية هو الخيار الأفضل. نظرًا لأن هذا هو مكان الأنشطة البشرية، فإن اعتبارات السلامة أعلى بكثير من حمام السباحة أعلاه أو الأماكن الداخلية الأخرى، وبالتالي فإن الألياف الضوئية نفسها، بالإضافة إلى لون تأثير الألوان المتنوع، يمكن أن تلبي احتياجات هذا النوع من مكان.

4. الإضاءة المعمارية

في المبنى، يتم استخدام معظم إضاءة الألياف الضوئية لتسليط الضوء على الخطوط العريضة للمبنى. أيضا بسبب خصائص الفصل الكهروضوئي، في تكلفة صيانة الإضاءة الشاملة، يمكن تخفيضها بشكل فعال. نظرًا لأن عمر هيكل الألياف الضوئية يصل إلى 20 عامًا، فيمكن تصميم آلة الإسقاط الضوئي في صندوق التوزيع الداخلي، ويمكن لموظفي الصيانة استبدال مصدر الضوء بسهولة. ومعدات الإضاءة التقليدية، إذا كان تصميم الموقع أكثر خصوصية، فغالبًا ما يتعين عليها استخدام الكثير من الآلات والمرافق للصيانة، وتكلفة الاستهلاك أعلى بكثير من إضاءة الألياف الضوئية.

5. إضاءة الآثار المعمارية والثقافية

بشكل عام، من السهل أن تؤدي الآثار الثقافية القديمة أو المباني القديمة إلى تسريع عملية الشيخوخة بسبب الضوء فوق البنفسجي والحرارة. لأن إضاءة الألياف الضوئية لا تعاني من مشاكل الضوء فوق البنفسجي والحرارة، لذا فهي مناسبة جدًا لإضاءة هذا النوع من الأماكن. بالإضافة إلى ذلك، فإن التطبيق الأكثر شيوعًا الآن هو تطبيق الإضاءة التجارية للمجوهرات الماسية أو المجوهرات الكريستالية. في تصميم هذا النوع من الإضاءة التجارية يتم اعتماد معظم طرق الإضاءة الرئيسية لإبراز خصائص السلعة نفسها من خلال الإضاءة الرئيسية. إن استخدام إضاءة الألياف الضوئية لا يمثل مشكلة حرارية فحسب، بل يمكنه أيضًا تلبية احتياجات الإضاءة الرئيسية، لذلك يعد هذا النوع من المساحات التجارية أيضًا جزءًا مستخدمًا على نطاق واسع من إضاءة الألياف الضوئية.