一种基于光纤传导的隐身共形照明系统的制作方法

本发明涉及照明系统技术领域，具体涉及一种基于光纤传导的隐身共形照明系统。

背景技术：

在航空航天、军事车辆、家用车辆等特种应用环境下，由于其结构设计需同整体结构相匹配，从而尽可能降低雷法/光学反射面积，从而提高雷达/光学隐身效果。然而在这些应用场景当中，照明系统往往需要极高的功率，而高功率照明系统往往整体结构较大，需要极大的空间，同时需要体积庞大的散热系统。因此，体积庞大的照明系统和散热系统导致了航空航天、军事车辆、家用车辆等交通工具在设计过程中必须考虑照明系统的庞大体积结构，从而导致在交通工具系统设计过程中，需预留极大的空间保证照明灯具的安置，致使交通工具整体系统更加复杂，并极大地影响了此类交通工具的隐身共形照明系统设计。因此，如何减小灯具体积是提高隐身效果的关键。

现代航空航天照明系统设计要求极高，尤其在灯具设计方面，需满足隐身共形设计，提高飞行器雷达隐身效果并不影响飞行器空气动力学设计。然而，传统光源往往具有较大的体积，且不可避免的需要相应的体积庞大的散热系统，导致灯具设计影响飞行器表面结构，极大地影响飞行器隐身效果与整体飞行性能。因此，如何降低航空航天照明灯具的体积，实现飞行器灯具的共形设计，是现阶段飞行器灯具设计需解决的重要问题。

技术实现要素：

本发明提供了一种基于光纤传导的隐身共形照明系统，通过对光纤传导照明集成，实现航空航天照明光源系统的集成化，数倍、数十倍地降低航空航天灯具的体积，降低飞行器雷达反射面积，提高飞行器隐身性能，满足航空航天照明系统的灯具隐身共形设计需求。

本发明采用如下技术方案：

一种基于光纤传导的隐身共形照明系统，包括光源模块和照明模块，所述光源模块通过光纤连接所述照明模块；

所述光源模块包括阵列式光源、透镜阵列和散热单元，所述阵列式光源通过透镜阵列与所述光纤连接，所述阵列式光源包括多个光源，所述多个光源放置于同一位置，所述多个光源共用一个散热单元，所述透镜阵列包括多个透镜，所述透镜的数量与所述光源的数量相同，所述每个光源对应一个透镜，所述光纤的数量与所述透镜的数量相同，所述每根光纤对应一个透镜；

所述照明模块包括光学透镜和隐身共形反光罩杯，所述光学透镜的数量与所述光纤的数量相同，所述每个光学透镜对应一根光纤，所述隐身共形反光罩杯的数量与所述光学透镜的数量相同，所述每个隐身共形反光罩杯包围在一个光学透镜外部。

进一步地，所述阵列式光源通过透镜阵列与所述光纤连接的连接方式为光学透镜耦合。

进一步地，所述光源为led灯头。

进一步地，所述光源为激光灯头。

本发明的有益效果为：

(1)将多个光源放置于同一位置，同透镜阵列一起组成光源模块，由于多个光源放置位置接近，因此共用一个散热单元，极大降低了散热系统的体积与功耗。

(2)利用光纤对照明光束的传导效应，使用多束光纤，实现对光源光束的传导，其中，光源与光纤之间通过透镜阵列连接，从而保证光源所产生的光入射至光纤之内。

(3)照明模块由传统照明系统复杂、庞大的光源、散热系统、透镜、反光罩杯及相应的供电系统转化为体积极小的、无需通电的光纤、透镜、反光罩杯，极大地减小照明模块体积，有利于交通工具整体隐身结构设计，并避免了复杂的供电系统，提升了照明系统的可靠性。

附图说明

图1为本发明一种基于光纤传导的隐身共形照明系统的结构示意图。

图2为本发明中透镜阵列耦合阵列式光源、光纤的原理示意图。

附图中，光源模块1、散热单元11、阵列式光源12、光源121、透镜阵列13、透镜131、光纤2、照明模块3、隐身共形反光罩杯31、光学透镜32。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

现代航空航天照明系统设计要求极高，尤其在灯具设计方面，需满足隐身共形设计，提高飞行器雷达隐身效果并不影响飞行器空气动力学设计。然而，传统光源往往具有较大的体积，且不可避免的需要相应的体积庞大的散热系统，导致灯具设计影响飞行器表面结构，极大地影响飞行器隐身效果与整体飞行性能。

因此，如图1-2所示，本发明提供了一种基于光纤传导的隐身共形照明系统，包括光源模块1和照明模块3，所述光源模块1通过光纤2连接所述照明模块3。

所述光源模块1包括阵列式光源12、透镜阵列13和散热单元11，所述阵列式光源12通过透镜阵列13与所述光纤2连接，所述阵列式光源12通过透镜阵列13与所述光纤2连接的连接方式为光学透镜耦合，即利用光学透镜对光线有汇聚作用，从而把光源发出的光束进行单方向汇聚，从而使光线得以压缩，进而入射至光纤2内部，实现光源与光纤的耦合。所述阵列式光源12包括多个光源121，所述光源121为led灯头或激光灯头，所述多个光源121放置于同一位置，所述多个光源121共用一个散热单元11，极大降低了散热系统的体积与功耗。所述透镜阵列13包括多个透镜131，所述透镜131的数量与所述光源121的数量相同，所述每个光源121对应一个透镜131，所述光纤2的数量与所述透镜131的数量相同，所述每根光纤2对应一个透镜131。利用光纤2对照明光束的传导效应，使用多束光纤，实现对光源光束的传导。其中，光源121与光纤2之间通过透镜阵列13连接，从而保证光源121所产生的光入射至光纤2之内。

所述照明模块3包括光学透镜32和隐身共形反光罩杯31，所述光学透镜32的数量与所述光纤2的数量相同，所述每个光学透镜32对应一根光纤2，实现阵列式光源光线的传导，所述隐身共形反光罩杯31的数量与所述光学透镜32的数量相同，所述每个隐身共形反光罩杯31包围在一个光学透镜32外部。

光源经光纤传导后，光线入射至照明模块，其照明模块由传统照明系统复杂、庞大的光源、散热系统、透镜、反光罩杯及相应的供电系统转化为体积极小的且无需通电的光纤、透镜、反光罩杯，极大的减小了照明模块体积，有利于交通工具整体隐身结构设计，并避免了复杂的供电系统，提升了照明系统的可靠性。同时，光纤体积和重量均低于传统的高功率电缆，从而降低了交通工具的整体重量。

在传统照明系统中，每个光源紧邻反光罩杯安放，光源间距很大；由于高功率光源具有很强的热效应，因此每个光源必须单独安置独立的散热系统(如风扇等)，造成极大的空间和能量浪费，而本发明所提出的方案彻底解决了这个问题。

本发明中，利用光纤对照明光线的传导效应，将航空照明系统所有光源集成于同一特定位置，实现光源的集成化。后利用光纤对照明光束的集中效应，利用多束光纤，实现对光源光束的传导，通过相应的集束与分束，实现通过光纤传导集成照明。将传统的体积庞大的、需极强的散热装置的灯具转换为体积极小的、可柔性移动的光纤，从而实现照明系统简约与集成化，特别适用于航空照明系统的灯具隐身共形设计需求。通过对光纤传导照明集成，实现航空航天照明光源系统的集成化，数倍、数十倍地降低航空航天灯具的体积，降低飞行器雷达反射面积，提高飞行器隐身性能，满足航空航天照明系统的灯具隐身共形设计需求。同时，光纤体积和重量均低于传统的高功率电缆，从而降低了交通工具的整体重量。

本发明的有益效果为：

(1)将多个光源放置于同一位置，同透镜阵列一起组成光源模块，由于多个光源放置位置接近，因此共用一个散热单元，极大降低了散热系统的体积与功耗。

(2)利用光纤对照明光束的传导效应，使用多束光纤，实现对光源光束的传导，其中，光源与光纤之间通过透镜阵列连接，从而保证光源所产生的光入射至光纤之内。

(3)照明模块由传统照明系统复杂、庞大的光源、散热系统、透镜、反光罩杯及相应的供电系统转化为体积极小的、无需通电的光纤、透镜、反光罩杯，极大地减小照明模块体积，有利于交通工具整体隐身结构设计，并避免了复杂的供电系统，提升了照明系统的可靠性。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。