自然光延伸器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种光的传送装置，特别是一种自然光延伸器，其结构要点在于，包括有自然光收集器、光缆以及光散射器，其中自然光收集器包括有复数个凸透镜玻璃板、第一基板、复数个第一光耦合器和第一束状尾纤，该复数个凸透镜玻璃板分成若干组，每组的凸透镜玻璃板排列正对自然光源，每个凸透镜玻璃板的聚光焦点处安装有一个第一光耦合器，每组的光耦合器均安装在第一基板中，并通过第一束状尾纤连接在一起，第一束状尾纤通过光缆与光散射器连接。优点在于，利用光的全反射原理、光耦合原理等，能够将自然光引到任何需要照明的地方，且布设方便，大大节约了能源。
【专利说明】自然光延伸器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种光的传送装置，特别是一种自然光延伸器。
【背景技术】
[0002]现有技术中，由于受到地理条件、空间限制、设备安装要求等限制，有些室内或者是地下空间，例如没有窗户的房间或卫生间、地下室、地下掩体、地铁等，没有窗户等对外采光的设置，因此这类的空间往往需要二十四小时不间断的照明，这就需要耗费大量的电能源。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于根据现有技术的不足之处而提供一种节能省电的自然光延伸器。
[0004]本实用新型的目的是通过以下途径来实现的:
[0005]自然光延伸器，其结构要点在于，包括有自然光收集器、光缆以及光散射器，其中自然光收集器包括有复数个凸透镜玻璃板、第一基板、复数个第一光耦合器和第一束状尾纤，该复数个凸透镜玻璃板分成若干组，每组的凸透镜玻璃板排列正对自然光源，每个凸透镜玻璃板的聚光焦点处安装有一个第一光耦合器，每组的光耦合器均安装在第一基板中，并通过第一束状尾纤连接在一起，第一束状尾纤通过光缆与光散射器连接。
[0006]室外自然光线经过凸透镜玻璃板折射，将光线汇聚到光耦合器上，经由束状尾纤集中通过光缆传送给光散射器，光散射器安装在室内或者地下空间需要照明的地方，这样就能够将自然光延伸到室内，作为室内、地下空间的照明用光。本实用新型主要由光学器件组成，利用光的全反射原理、光耦合原理等，能够将自然光引到任何需要照明的地方，且布设方便，大大节约了能源。
[0007]本实用新型可以进一步具体为:
[0008]光散射器包括有复数个凹透镜玻璃板，第二基板、复数个第二光耦合器以及第二束状尾纤，复数个凹透镜玻璃板排列面向空间，每个第二光耦合器均对应一个凹透镜玻璃板，第二束状尾纤分别连接到复数个第二光耦合器上，该复数个第二光耦合器排列安装在第二基板上。
[0009]光散射器的原理与自然光收集器相类似，主要是经第二束状尾纤进入光缆并传送到室内光散射器的第二光耦合器上，经凹透镜的折射将光线散射出来，完成室内照明。
[0010]还包括有光线熔接机，在光缆的两头分别安装有一光线熔接机，该两光线熔接机分别连接第一束状尾纤和第二束状尾纤。
[0011]光线熔接机能连接多个束状尾纤，并将光信号过渡到光缆传送，以及将光缆传送的光信号过渡到束状尾纤。
[0012]综上所述，本实用新型提供了一种自然光延伸器，其主要由光学器件组成，利用光的全反射原理、光耦合原理等，能够将自然光引到任何需要照明的地方，且布设方便，大大节约了能源。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1所示为本实用新型所述自然光延伸器的结构示意图；
[0014]下面结合实施例对本实用新型做进一步描述。
【具体实施方式】
[0015]最佳实施例:
[0016]参照附图1，本实用新型所述自然光延伸器由三大部分组成:自然光收集器A、光缆B、光散射器C (如图所示)。
[0017]1、自然光收集器由六块相同的一体化的光学器件(类似于外墙玻璃砖)组成，放在室外自然光比较充足的地方。所述光学器件由12个凸透镜成型的玻璃板Al、第一基板A2、第一光耦合器A3、第一束状尾纤A4组成。Al 一侧放一块基板，Al与A2之间有一定的间隙，基板中排列12个光耦合器，每个光耦合器正中位于相应凸透镜的焦点，12个光耦合器连着12芯的束状尾纤。基板一面与Al相固定，另一面有固定螺铨，以固定墙壁或屋顶等。束状尾纤放置在基板的凹槽内，并加上密封板。Al尺寸800毫米*600毫米，凸透镜尺寸200毫米*200毫米。
[0018]2、本光缆采用市面上通用的72芯G.652单模光缆。
[0019]3、光散射器与自然光收集器原理类似，尺寸会小一些，由两块相同的一体化的光学器件C组成。C由一块36个小凹透镜成型的玻璃板Cl、基板C2、光稱合器C3、束状尾纤C4组成。Cl尺寸600毫米*600毫米，凹透镜尺寸100毫米*100毫米，与Cl平行一侧放置一块基板，基板上固定36个光耦合器，光耦合器连着束状尾纤。基板两面同样也有固定装置。
[0020]室外光线经过Al中凸透镜的折射，将光线汇聚在光耦合器A3的中心位置上，经束状尾纤进入光缆并传送到室内光散射器的光耦合器C3上，经凹透镜的折射将光线散射出来，完成室内照明。
[0021]本实用新型如果装在室内的墙上，相当于室内装了一扇约3平方米的窗户。考虑到光的一部分损失，此窗户的入射光线与直接对着户外的窗户相比会有一些差距。本器件的室外部件作为外墙的墙砖或屋顶的瓦片，既可以收集太阳光，又可以隔热，同时也是一个装饰品。室内部件除了引出光线外，作为装饰墙或吊顶也非常漂亮。
[0022]本实用新型通过不断的技术改进，A和C器件在制作上可以一次成型。在制作中要求A要有较高的精度，多个光凸透镜的焦点须在一个平面上。在实际应用中，A和C的规格和数量、光透镜的数量及曲面和直径大小、光缆的芯数可以根据需要而变化。凸透镜的曲面、直径决定A的厚度。
[0023]自然光有多种类型，垂直照射太阳光(最理想的光线)、非垂直照射太阳光、阴雨天光线、月光、夜晚室外灯光等。在实际应用中，除了要考虑光的传输效率，即各种不同环境下的光经光凸透镜的折射汇聚到光耦合器内的光线强度、光耦合器的效率、光的反射、光在尾纤中的传输损失等。由于外界光线强度的不同，还要综合考虑光透镜的直径、曲面尺寸大小，才不至于光汇聚点温度过高，又不至于光线过弱。[0024]在非垂直照射太阳光下，可以进一步考虑将自然光收集器加装一个太阳光跟踪设备，这样自然光收集器就可以随着光的入射强度自动调整方位，以达到最理想光线的收集。
[0025]本光缆采用的纤芯为G.652单模尾纤，目前主要应用在通信传输上，其中以1310nm、1550nm两个波段的光使用最多。可见光的波长范围是390nm - 780nm，经测试，可见光在G652单模光纤上可以传输，只是衰减有所差别，相对于一般建筑物上的使用距离，在光纤上传输所造成的光的损失基本可以忽略不计。
[0026]本实用新型在安装时需要使用到光纤熔接机D，分别将光缆两头与室内、室外的束状尾纤熔接在一起。
[0027]本实用新型未述部分与现有技术相同。
【权利要求】
1.自然光延伸器，其特征在于，包括有自然光收集器、光缆以及光散射器，其中自然光收集器包括有复数个凸透镜玻璃板、第一基板、复数个第一光稱合器和第一束状尾纤，该复数个凸透镜玻璃板分成若干组，每组的凸透镜玻璃板排列正对自然光源，每个凸透镜玻璃板的聚光焦点处安装有一个第一光耦合器，每组的光耦合器均安装在第一基板中，并通过第一束状尾纤连接在一起，第一束状尾纤通过光缆与光散射器连接。
2.根据权利要求1所述的自然光延伸器，其特征在于，光散射器包括有复数个凹透镜玻璃板，第二基板、复数个第二光耦合器以及第二束状尾纤，复数个凹透镜玻璃板排列面向空间，每个第二光耦合器均对应一个凹透镜玻璃板，第二束状尾纤分别连接到复数个第二光耦合器上，该复数个第二光耦合器排列安装在第二基板上。
3.根据权利要求1所述的自然光延伸器，其特征在于，还包括有光线熔接机，在光缆的两头分别安装有一光线熔接机，该两光线熔接机分别连接第一束状尾纤和第二束状尾纤。
【文档编号】F21V8/00GK203395799SQ201320406319
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年7月9日 优先权日:2013年7月9日
【发明者】杨天水 申请人:国家电网公司, 福建省电力有限公司, 福建水口发电集团有限公司