[實用新型]高效漏斗式集光器

無效

• 申請號: 200920051275.2
• 申請日: 2009-02-17
• 公開（公告）號: CN201449463U
• 公開（公告）日: 2010-05-05
• 發明（設計）人: 鄭穎輝
• 申請（專利權）人: 鄭穎輝
• 主分類號: G02B6/26
• 分類號: G02B6/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及光的收集和濃縮以及提高其與光纖的偶合效率，適用于將多根光纖的光濃縮后通過普通的光纖將光傳輸到其他地方提供照明，特別適用于太陽光導入器。

技術背景

燈光是人們日常生活中不可缺少的一部分，即使是白大，許多人類的休息，活動和辦公場所都需要使用到人造光源，并且人造光源現在已經占據我國電力消費總量相當大的一部分。為了減少白大開燈所耗費的能源，不少公司已經研發出一些使用透鏡將太陽光匯聚并通過光纖傳導到室內使用的太陽光導入器。但由于這些產品目前存在著尺寸小，普通光纖的光的收集和傳輸效率低和光纖價格昂貴等缺陷，一直限制著此類產品的推廣和普及。雖然目前已有一些技術方案用來匯聚光線來節約光纖成本，但是這些方案存在著結構復雜，成本高，光損量高等缺陷。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種結構簡單，成本低，發熱小，光損量低，可將光從多根光纖濃縮匯聚起來通過普通光纖傳輸到其他地方的高效漏斗式集光器。

本實用新型的目的是通過以下方案來實現的：

本高效漏斗式集光器由多進一出光纖，光錐，普通光纖這三大基本部件為主，一個或一組光學凸透鏡為輔的可多變組合的集光器。集光器的主要結構是多進一出的光纖的出口處連接著光錐的大通光面一端，光錐的小通光面連接著普通的光纖。在多進一出光纖出口處與光錐之間和光錐與普通光纖之間可以單獨或者同時加入凸透鏡。

在本實用新型中，所述多進一出光纖由玻璃、石英或者耐高溫的塑料光纖集束而成；光錐由包上高反射材料涂層的玻璃或石英制作而成的圓柱體光錐，還可以是內壁鍍上高反射金屬薄膜的空心圓柱體光錐。高反射材料涂層和高反射金屬薄膜的作用是減少光在光錐內匯聚時的損失和保護光錐；普通光纖可由玻璃、石英或塑料等光纖集束而成；多進一出光纖與光錐間的凸透鏡的作用是減少光在光錐內反射的次數；光錐與普通光纖間的凸透鏡的作用是減少光從光錐進入普通光纖的入射角，提高光在普通光纖的傳輸效率。

光錐的大通光面的直徑D主要由多進一出光纖的出口處的直徑決定，光錐的大通光面的面積大于或等于多進一出光纖的出口處面積；光錐的小通光面的直徑d由普通光纖的直徑決定，光錐的小通光面的面積小于或等于普通光纖通光面的面積。光錐的長度L＝20～200mm，主要根據產品設計要求次定。

本漏斗式集光器的工作原理是：成組設置的采光設備采集光線后通過多進一出光纖進入到光錐的大通光面一端，進入光錐的光線經過一次或數次的反射后匯聚起來從光錐的小通光面一端進入普通光纖，然后傳輸到其他地方。

本高效漏斗式集光器的工作原理是：成組設置的采光設備采集光線后通過多進一出光纖進入到光錐的大通光面一端，當一個凸透鏡放置在多進一出光纖的出口處與光錐之間時，光線通過凸透鏡時光的路徑被改變，使一部分進入光錐的光線本來需要在光錐內被數次反射而現在卻只需要被反射一次或完全不需要被反射就可以到達光錐的小通光面一端.在此過程中這部分的光在光錐里的傳輸的路程減少了，被反射的次數減少了，從而光通過光錐的損失就減少了.當光線從光錐的小通光面進入普通光纖時，有相當大部分的光的出射角度由于大于普通光纖的數值孔徑所限定的角度，這部分的光無法通過普通光纖正常傳輸，以致浪費了相當大部分的光能.在光錐的小通光面一端與普通光纖之間加入一個凸透鏡，可以使得光從光錐的小通光面出來時的出射角度減少，選擇適當尺寸的凸透鏡，可以使得光的出射角度減少到普通光纖的數值孔徑所限定的角度，這使得光的傳輸效率大大地提高.

本實用新型的優點是結構簡單，成本低，發熱小，光損量低，可以將已經經過濃縮的光線再次濃縮，使光纖使用量大大減少，從而降低光纖的使用成本，減少資源浪費，如用在太陽光傳導器中可以使太陽光傳導器具備對不同光纖的兼容性。

附圖說明

圖1為本實用新型的高效率配置的完整外型圖。

圖2為本實用新型的基本配置和工作示意圖。

圖3為本實用新型的高效率配置的工作示意圖。

圖4至圖8為本實用新型的可替換光錐的形狀的側面外型圖。

圖9為本實用新型的可使用的一種高效光錐的側面剖示圖。

圖10為本實用新型的可使用的一種高效光錐的正面俯視圖。

具體實施方式

本實用新型以下結合附圖作進一步描述：