塑料光纖裝飾照明領(lǐng)域里應(yīng)用

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摘要：光纖照明是一種新穎的照明技術(shù)，隨著產(chǎn)品的成熟及新應(yīng)用領(lǐng)域的開發(fā)，將會(huì)得到更廣泛的應(yīng)用。同時(shí)在大力普及中不斷提高，成本不斷降低，產(chǎn)品更為成熟。讓光纖照明早日走進(jìn)尋常百姓家，為大眾服務(wù)。

關(guān)鍵詞：塑料光纖裝飾照明光源發(fā)生器光纖尾燈應(yīng)用展望

一、引言

塑料光纖由于芯徑較大，柔韌性好，廣泛應(yīng)用于裝飾照明和短距離信息傳輸領(lǐng)域。在裝飾照明領(lǐng)域中，塑料光纖照明是一種融環(huán)保、安全、節(jié)能、維修方便、效果獨(dú)特于一體的裝飾照明新方式。由于塑料光纖的自身特點(diǎn)，光纖裝飾照明方式廣泛地應(yīng)用于廣告、景觀設(shè)計(jì)、娛樂場(chǎng)所以及工業(yè)、醫(yī)學(xué)、博物館等特殊照明場(chǎng)合。它是領(lǐng)引21世紀(jì)裝飾照明領(lǐng)域的最佳照明方式。本文就塑料光纖在裝飾照明領(lǐng)域的應(yīng)用作一簡(jiǎn)單介紹，希望能引起行業(yè)人士的共鳴。

二、光纖照明的發(fā)展

光纖照明早在20世紀(jì)30年代就已經(jīng)被人們所接受，不過那時(shí)只是一種思路和實(shí)驗(yàn)，采用的光纖主要是集束玻璃光纖，由于成本極高，根本無法達(dá)到實(shí)用階段。

二十世紀(jì)60年代美國(guó)杜邦公司用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)為芯材制備出塑料光纖，但光纖損耗較大，也沒能將光纖照明推向?qū)嵱没?/p>

二十世紀(jì)70年代后期，隨著各國(guó)學(xué)術(shù)界對(duì)塑料光纖的高度重視，日本的一些大企業(yè)和大學(xué)對(duì)低損耗塑料光纖的制備進(jìn)行了大量的研究。1980年三菱麗陽(yáng)公司以高純MMA單體聚合PMMA，使塑料光纖損耗下降到200dB/km以下，并成功實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化和商品化，從而將光纖裝飾照明真正推向了實(shí)用階段。

至二十世紀(jì)80年代后期，國(guó)內(nèi)從事塑料光纖研究、開發(fā)和生產(chǎn)的科研院所也取得了一定突破，其中主要有中科院西安光機(jī)所、武漢郵電科學(xué)院、南京玻璃纖維研究院和西安交通大學(xué)等。

南京玻璃纖維研究院研究了以PS為芯材的塑料光纖，國(guó)內(nèi)首先實(shí)現(xiàn)了PS塑料光纖的批量生產(chǎn)，每月產(chǎn)量達(dá)1000kg以上。由于其光損耗大于1000dB/km，且柔韌性能不好，只能用于光纖工藝品和部分廣告裝潢工程。

匯源塑料光纖有限公司通過多年的研究與試驗(yàn)，共申請(qǐng)了10項(xiàng)塑料光纖專利，其中發(fā)明專利6項(xiàng)，于2003年國(guó)內(nèi)首先實(shí)現(xiàn)了PMMA低損耗塑料光纖的批量生產(chǎn)，同年該產(chǎn)品通過了四川省科技廳的技術(shù)成果鑒定，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)低損耗PMMA塑料光纖的空白。

產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)國(guó)內(nèi)領(lǐng)先，接近國(guó)際先進(jìn)水平。該產(chǎn)品主要用于建筑裝飾、博物館等特殊場(chǎng)合照明以及短距離通信等領(lǐng)域。是國(guó)內(nèi)唯一一家將低損耗PMMA塑料光纖產(chǎn)業(yè)化和商品化的生產(chǎn)型企業(yè)。

三、光纖照明系統(tǒng)的構(gòu)成

光纖照明系統(tǒng)一般由光源發(fā)生器、光纖和尾燈三部分組成。

1、光源發(fā)生器

光源發(fā)生器主要由燈泡、隔紅外和紫外光學(xué)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?zé)簦┖徒饘冫u化物燈泡（金鹵燈泡）鹵素?zé)襞荩ㄐ袠I(yè)又稱石英泡），常用功率為20W、35W、50W、75W、100W主要用在照度要求不高的場(chǎng)合，如家庭下包裝和KTV包房里面。特點(diǎn)是價(jià)格便宜，光源發(fā)生器體積較小，便于安裝。金鹵燈泡的常用功率為70W、100W、150W、250W，產(chǎn)品的品牌有歐司朗、GE及飛利浦。其光效和色溫均較鹵素?zé)舾撸壳安捎幂^多的是歐司朗150W金鹵燈泡。

（2）隔紅外和紫外光學(xué)玻璃片濾除燈泡產(chǎn)生大部分紅外線和紫外線，保護(hù)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(shí)現(xiàn)的，一般有紅、黃、綠、藍(lán)等幾種顏色。色片固定在可轉(zhuǎn)動(dòng)的色輪上，然后通過步進(jìn)電機(jī)來實(shí)現(xiàn)光束顏色的變換。為了使光纖照明具有更多色彩，適應(yīng)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(qiáng)度、光的顏色實(shí)現(xiàn)連續(xù)變化，也可閃變。在音樂噴泉中還可隨其音樂節(jié)奏而同步變化。

2、光纖

塑料光纖本身不發(fā)光，主要是傳導(dǎo)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(cè)光光纖兩類，同時(shí)又有單股和多股之分。

（1）端光光纖，又稱尾光光纖

主要使用光纖端面發(fā)光來達(dá)到裝飾照明的作用，其應(yīng)用方式靈活多變，利用端點(diǎn)組成各種圖案、模擬星空效果，還可以配合光學(xué)原理來制作出時(shí)空隧道等魔幻效果。他主要應(yīng)用于廣告招牌、娛樂場(chǎng)所、文物珠寶照明、以及家庭裝修等諸多場(chǎng)所。

（2）側(cè)光光纖，又稱通體發(fā)光光纖

光線沿光纖長(zhǎng)度方向均勻散射，利用光暈來達(dá)到裝飾的效果。利用側(cè)光光纖可以勾勒物體輪廓或組成各種藝術(shù)造型，由于其使用壽命較長(zhǎng)，廣泛用于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(duì)于端發(fā)光的光纖來說，一般都根據(jù)照明要求和裝飾的藝術(shù)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、塑料光纖裝飾照明的特點(diǎn)

1、光線柔性傳播

從理論上講，光線是直線傳播的。然而因?qū)嶋H應(yīng)用的多元性，總希望能方便地改變光的傳播方向。光纖照明正是滿足了這一要求。這是光纖照明的特點(diǎn)之一。

2、光與電分離

在傳統(tǒng)照明中，都是由光源將電能轉(zhuǎn)換成光能直接得到的，光與電是分不開的。但電有一定的危險(xiǎn)性，所以很多場(chǎng)合都希望光與電分開，排除各種隱患，確保照明的安全性。所以光與電的分離是光纖照明的特點(diǎn)之二。

3、只有可見光，無紅外和紫外線

一般的光源所發(fā)生的光譜不光包括了可見光，其中還包括了紅外線和紫外線。在一些特殊場(chǎng)合，紅外線和紫外線都是我們所不希望的，比如文物照明。由于塑料光纖的低損耗窗口位于可見光譜的范圍，紅外線和紫外線的透過率很低，在加上對(duì)光源機(jī)的特殊處理，所以從光纖發(fā)出來的光都是無紅外線和紫外線的冷光。這是光纖照明的特點(diǎn)之三。（公務(wù)員之家整理）

4、色彩變換豐富

光纖裝飾照明的另一大特點(diǎn)就是同點(diǎn)可以變多色，光纖照明的色彩主要由光源發(fā)生器控制，同一根光纖可將各種色彩傳導(dǎo)到人們的視線中，實(shí)現(xiàn)同點(diǎn)或同線可變多種顏色的效果。

5、色彩柔和而純凈

塑料光纖照明系統(tǒng)光色柔和，沒有光污染。塑料光纖裝飾照明采用過濾光譜的方式改變光源發(fā)光顏色，通過光纖傳導(dǎo)后，色彩更顯柔和純凈，給人的視覺效果非常突出。

五、塑料光纖的應(yīng)用現(xiàn)狀

由于光纖照明的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，它已廣泛地應(yīng)用于各種場(chǎng)合，并在不斷地推廣中。現(xiàn)將目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用情況和場(chǎng)合簡(jiǎn)述如下：

1、室內(nèi)裝飾

在室內(nèi)裝飾中，用側(cè)發(fā)光光纖來構(gòu)成輪廊線條，光照均勻、顏色柔和，給人一種和諧幸福的感覺；細(xì)端光的合理利用，在家里營(yíng)造出浪漫溫馨的氣息，在自己的家里也如同沐浴酒吧的感覺。在酒店大廳中，安裝流星光纖制作的水晶吊燈，通過各種色彩和亮點(diǎn)的變化，更顯得華麗別致，給人耳目一新的感覺；在KTV包房和演藝大廳里面，利用端光光纖，拼組成具有藝術(shù)效果的圖案，同時(shí)還可以利用端光光纖吊頂，可模擬星空效果，忽明忽暗，使人有無限的太空遐想。

2、水景照明

水景離開了照明就失去了迷人的景色。而普通照明又給游人帶來危險(xiǎn)的隱患，我們游覽水景時(shí)，通常都可以看見“請(qǐng)勿戲水，小心有電”等字樣，無疑給我們的游覽帶來點(diǎn)點(diǎn)遺憾。由于光纖照明實(shí)現(xiàn)了光電分離，用光纖照明作為水景的點(diǎn)綴，不但顏色鮮艷新穎，而且絕對(duì)安全可靠，實(shí)屬最佳搭配。光纖照明除了針對(duì)水體照明時(shí)，使水色更為艷麗動(dòng)人外，也可用側(cè)光光纖來構(gòu)成水池的輪廊線。使垂直的彩色水姿與橫向的水池輪廓，形成協(xié)調(diào)的線條美。

3、城市建筑

在燈光工程中，用側(cè)發(fā)光光纖來構(gòu)成建筑輪廓線是最常見應(yīng)用實(shí)例。特別是對(duì)一個(gè)城市的形象建筑，以多彩的線條把建筑輪廓在夜色中顯得更蔚蔚壯觀。同時(shí)光纖使用壽命很長(zhǎng)，屬于免維護(hù)產(chǎn)品，大大減低了運(yùn)營(yíng)費(fèi)用。另外，可以改變光纖裝飾照明的光色，使建筑物輪廓的色彩隨季節(jié)或氣候而變化，給人們一種人性化的感覺。

4、園林綠化

在園林綠化中，用端發(fā)光光纖來作亭院燈、地埋燈，使綠地、道路在照明的同時(shí)也有色彩變化。

5、道路照明

在景觀道路上，裝上星星點(diǎn)點(diǎn)的端發(fā)光光纖，成為光纖甬道，更增加了景觀的趣味性，同時(shí)可以將流星光纜平鋪于地面，人們走在上面如同在光色中浮游，給游玩的人們無窮的遐想。

6、溶洞照明

溶洞是一種自然景觀，由于它沒有陽(yáng)光照射，全靠燈光來展現(xiàn)它的風(fēng)采。多變的光色和柔性的光纖，對(duì)無規(guī)則溶石和湖岸更顯出它的有用武之地，使溶洞的景色更迷人。而最重要的是清除了對(duì)游客的不安全隱患。

7、古建筑物及文物照明

在一般的燈光照射下，因紫外光的作用，使圖書文物、木結(jié)構(gòu)等建筑物加速老化。同時(shí)有電會(huì)造成大火的危險(xiǎn)。而用光纖照明，既安全又能達(dá)到理想的藝術(shù)效果。

8、易燃易爆場(chǎng)合

在油庫(kù)、礦區(qū)等嚴(yán)禁火種入內(nèi)的危險(xiǎn)場(chǎng)合中。應(yīng)用其他各種照明都有明火的隱患。如不小心就會(huì)釀成大禍。從安全角度看，因光與電分開，所以光纖照明應(yīng)是一種最理想的照明。

9、太陽(yáng)光的利用

在我們常見的太陽(yáng)能利用中，都是把太陽(yáng)光轉(zhuǎn)換為熱能或電能，而光纖可將太陽(yáng)光直接加以利用，用來改善居室照明，對(duì)于陰暗的地下室、隧道，采用光纖照明，可讓永遠(yuǎn)見不到陽(yáng)光的地方能重見光明。

六、應(yīng)用展望

光纖照明是一種新穎的照明技術(shù)，隨著產(chǎn)品的成熟及新應(yīng)用領(lǐng)域的開發(fā)，將會(huì)得到更廣泛的應(yīng)用。同時(shí)在大力普及中不斷提高，成本不斷降低，產(chǎn)品更為成熟。讓光纖照明早日走進(jìn)尋常百姓家，為大眾服務(wù)。（公務(wù)員之家整理）