[發明專利]一種無源自然光全向采集裝置及采集方法

有效

• 申請號: 201710540711.1
• 申請日: 2017-07-05
• 公開（公告）號: CN107504451B
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 雷思琛;柯熙政;馬兵斌;譚振坤;張云峰
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: F21S11/00
• 分類號: F21S11/00;F21V5/04;F21V15/02;F21V8/00;F21V29/15;F21V13/12
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 蔣姝泓

1.一種無源自然光全向采集裝置，其特征在于，包括呈180°半球形分布的透鏡陣列(1)，所述透鏡陣列(1)中的每個透鏡焦點處均設置有導光光纖，所有所述導光光纖形成與所述透鏡陣列(1)一致對應的光纖陣列(2)，所述光纖陣列(2)通過主光纖(3)連接有照明裝置(4)；

所述每個透鏡均采用相對孔徑為0.2的菲涅爾透鏡；

所述光纖陣列(2)中的每個導光光纖前部均設有隔熱裝置(6)；

所述照明裝置(4)上設有濾光片。

2.如權利要求1所述的一種無源自然光全向采集裝置，其特征在于，所述每個透鏡上均鍍有帶通增透膜。

3.如權利要求1所述的一種無源自然光全向采集裝置，其特征在于，所述透鏡陣列(1)罩于防塵罩(5)內。

4.如權利要求3所述的一種無源自然光全向采集裝置，其特征在于，所述防塵罩(5)由PC塑料制成。

5.一種無源自然光全向采集方法，其特征在于，該方法依賴于無源自然光全向采集裝置，其結構為：包括呈180°半球形分布的透鏡陣列(1)，所述透鏡陣列(1)中的每個透鏡焦點處均設置有導光光纖，所有所述導光光纖形成與所述透鏡陣列(1)一致對應的光纖陣列(2)，所述光纖陣列(2)通過主光纖(3)連接有照明裝置(4)；

所述每個透鏡均采用相對孔徑為0.2的菲涅爾透鏡；所述每個透鏡上均鍍有帶通增透膜；所述透鏡陣列(1)罩于防塵罩(5)內；所述防塵罩(5)由PC塑料制成；所述光纖陣列(2)中的每個導光光纖前部均設有隔熱裝置(6)；在所述照明裝置(4)上設有濾光片；

具體按照以下方法實施：

步驟1，首先對所述透鏡陣列(1)、光纖陣列(2)、主光纖(3)、防塵罩(5)以及隔熱裝置(6)進行抽真空、充入惰性氣體，要保證整個無源自然光全向采集裝置內部的各個部件無水汽凝結；

步驟2，待步驟1完成后，使由太陽輻射出的自然光經大氣層過濾后到達地面的平行光線直接入射到所述防塵罩(5)上；

步驟3，使步驟2中透過防塵罩(5)的平行光線平行射入到正對入射方向的透鏡陣列(1)；

步驟4，將步驟3中通過透鏡陣列(1)匯聚后的光線透過隔熱裝置(6)耦合進所述光纖陣列(2)中；

步驟5，將步驟4的光纖陣列(2)通過熔融拉錐技術經所述主光纖(3)輸出至照明裝置(4)，即完成無源自然光全向采集。