塑料光纖在裝飾照明領域里的應用

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摘要：光纖照明是一種新穎的照明技術，隨著產品的成熟及新應用領域的開發，將會得到更廣泛的應用。同時在大力普及中不斷提高，成本不斷降低，產品更為成熟。讓光纖照明早日走進尋常百姓家，為大眾服務。

關鍵詞：塑料光纖裝飾照明光源發生器光纖尾燈應用展望

一、引言

塑料光纖由于芯徑較大，柔韌性好，廣泛應用于裝飾照明和短距離信息傳輸領域。在裝飾照明領域中，塑料光纖照明是一種融環保、安全、節能、維修方便、效果獨特于一體的裝飾照明新方式。由于塑料光纖的自身特點，光纖裝飾照明方式廣泛地應用于廣告、景觀設計、娛樂場所以及工業、醫學、博物館等特殊照明場合。它是領引21世紀裝飾照明領域的最佳照明方式。本文就塑料光纖在裝飾照明領域的應用作一簡單介紹，希望能引起行業人士的共鳴。

二、光纖照明的發展

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

二十世紀60年代美國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實用化。

二十世紀70年代后期，隨著各國學術界對塑料光纖的高度重視，日本的一些大企業和大學對低損耗塑料光纖的制備進行了大量的研究。1980年三菱麗陽公司以高純MMA單體聚合PMMA，使塑料光纖損耗下降到200dB/km以下，并成功實現了產業化和商品化，從而將光纖裝飾照明真正推向了實用階段。

至二十世紀80年代后期，國內從事塑料光纖研究、開發和生產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所、武漢郵電科學院、南京玻璃纖維研究院和西安交通大學等。

南京玻璃纖維研究院研究了以PS為芯材的塑料光纖，國內首先實現了PS塑料光纖的批量生產，每月產量達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，共申請了10項塑料光纖專利，其中發明專利6項，于2003年國內首先實現了PMMA低損耗塑料光纖的批量生產，同年該產品通過了四川省科技廳的技術成果鑒定，填補了國內低損耗PMMA塑料光纖的空白。

產品技術指標國內領先，接近國際先進水平。該產品主要用于建筑裝飾、博物館等特殊場合照明以及短距離通信等領域。是國內唯一一家將低損耗PMMA塑料光纖產業化和商品化的生產型企業。

三、光纖照明系統的構成

光纖照明系統一般由光源發生器、光纖和尾燈三部分組成。

1、光源發生器

光源發生器主要由燈泡、隔紅外和紫外光學玻璃片及色盤等三大部分組成。

（1）燈泡主要采用鹵鎢燈泡（鹵素燈）和金屬鹵化物燈泡（金鹵燈泡）鹵素燈泡（行業又稱石英泡），常用功率為20W、35W、50W、75W、100W主要用在照度要求不高的場合，如家庭下包裝和KTV包房里面。特點是價格便宜，光源發生器體積較小，便于安裝。金鹵燈泡的常用功率為70W、100W、150W、250W，產品的品牌有歐司朗、GE及飛利浦。其光效和色溫均較鹵素燈高，目前采用較多的是歐司朗150W金鹵燈泡。

（2）隔紅外和紫外光學玻璃片濾除燈泡產生大部分紅外線和紫外線，保護光纖。

（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現的，一般有紅、黃、綠、藍等幾種顏色。色片固定在可轉動的色輪上，然后通過步進電機來實現光束顏色的變換。為了使光纖照明具有更多色彩，適應更廣泛的需求，所以由智能控制器來代替普通電源控制器。它可以將光的強度、光的顏色實現連續變化，也可閃變。在音樂噴泉中還可隨其音樂節奏而同步變化。

2、光纖

塑料光纖本身不發光，主要是傳導光線。裝飾照明用塑料光纖按使用方使的不同，分為端光光纖和側光光纖兩類，同時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光來達到裝飾照明的作用，其應用方式靈活多變，利用端點組成各種圖案、模擬星空效果，還可以配合光學原理來制作出時空隧道等魔幻效果。他主要應用于廣告招牌、娛樂場所、文物珠寶照明、以及家庭裝修等諸多場所。

（2）側光光纖，又稱通體發光光纖

光線沿光纖長度方向均勻散射，利用光暈來達到裝飾的效果。利用側光光纖可以勾勒物體輪廓或組成各種藝術造型，由于其使用壽命較長，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

對于端發光的光纖來說，一般都根據照明要求和裝飾的藝術效果來選擇尾燈。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

1、光線柔性傳播

從理論上講，光線是直線傳播的。然而因實際應用的多元性，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之一。

2、光與電分離

在傳統照明中，都是由光源將電能轉換成光能直接得到的，光與電是分不開的。但電有一定的危險性，所以很多場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之二。

3、只有可見光，無紅外和紫外線

一般的光源所發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，在加上對光源機的特殊處理，所以從光纖發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之三。（公務員之家整理）

4、色彩變換豐富

光纖裝飾照明的另一大特點就是同點可以變多色，光纖照明的色彩主要由光源發生器控制，同一根光纖可將各種色彩傳導到人們的視線中，實現同點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光顏色，通過光纖傳導后，色彩更顯柔和純凈，給人的視覺效果非常突出。

五、塑料光纖的應用現狀

由于光纖照明的獨特優點，它已廣泛地應用于各種場合，并在不斷地推廣中。現將目前國內應用情況和場合簡述如下：

1、室內裝飾

在室內裝飾中，用側發光光纖來構成輪廊線條，光照均勻、顏色柔和，給人一種和諧幸福的感覺；細端光的合理利用，在家里營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，拼組成具有藝術效果的圖案，同時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的隱患，我們游覽水景時，通常都可以看見“請勿戲水，小心有電”等字樣，無疑給我們的游覽帶來點點遺憾。由于光纖照明實現了光電分離，用光纖照明作為水景的點綴，不但顏色鮮艷新穎，而且絕對安全可靠，實屬最佳搭配。光纖照明除了針對水體照明時，使水色更為艷麗動人外，也可用側光光纖來構成水池的輪廊線。使垂直的彩色水姿與橫向的水池輪廓，形成協調的線條美。

3、城市建筑

在燈光工程中，用側發光光纖來構成建筑輪廓線是最常見應用實例。特別是對一個城市的形象建筑，以多彩的線條把建筑輪廓在夜色中顯得更蔚蔚壯觀。同時光纖使用壽命很長，屬于免維護產品，大大減低了運營費用。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，用端發光光纖來作亭院燈、地埋燈，使綠地、道路在照明的同時也有色彩變化。

5、道路照明

在景觀道路上，裝上星星點點的端發光光纖，成為光纖甬道，更增加了景觀的趣味性，同時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，由于它沒有陽光照射，全靠燈光來展現它的風采。多變的光色和柔性的光纖，對無規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、木結構等建筑物加速老化。同時有電會造成大火的危險。而用光纖照明，既安全又能達到理想的藝術效果。

8、易燃易爆場合

在油庫、礦區等嚴禁火種入內的危險場合中。應用其他各種照明都有明火的隱患。如不小心就會釀成大禍。從安全角度看，因光與電分開，所以光纖照明應是一種最理想的照明。

9、太陽光的利用

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

六、應用展望

光纖照明是一種新穎的照明技術，隨著產品的成熟及新應用領域的開發，將會得到更廣泛的應用。同時在大力普及中不斷提高，成本不斷降低，產品更為成熟。讓光纖照明早日走進尋常百姓家，為大眾服務。（公務員之家整理）