Yr Opteg Ffibr - Pynciau Technoleg

Goleuadau Fiber Optic

Rhagymadrodd
Gellir defnyddio ffibr optegol i drosglwyddo golau o ffynhonnell i leoliad anghysbell ar gyfer goleuo yn ogystal â chyfathrebu. Mewn gwirionedd, mae ffibrau'n cael eu gwneud nid yn unig i drosglwyddo golau ond i lewyrchu ar hyd y ffibr ei hun, felly mae'n debyg i diwb golau neon. Mae llawer o geisiadau am oleuadau ffibr optig, yn gyffredinol yn seiliedig ar ddefnyddio nodweddion arbennig y ffibr yn ogystal â'i nodweddion unigryw.
 

Pam defnyddio opteg ffibr ar gyfer goleuo?
Mae gan ddefnyddio ffibr ar gyfer goleuadau anghysbell lawer o fanteision, ac mae rhai ohonynt yn bwysicach ar gyfer mathau arbennig o gymwysiadau nag eraill.
Goleuadau Di-Wres: Gan fod y ffynhonnell golau yn anghysbell, mae'r ffibr yn trosglwyddo'r golau ond yn ynysu'r gwres o'r ffynhonnell golau o'r pwynt goleuo, sy'n ystyriaeth bwysig ar gyfer goleuo gwrthrychau cain, megis mewn arddangosfeydd amgueddfa, a allai gael eu difrodi gan wres neu olau dwys.
Diogelwch Trydanol: Gellir gwneud goleuadau tanddwr fel a ddefnyddir mewn pyllau nofio a ffynhonnau neu oleuo mewn atmosfferau peryglus yn ddiogel gyda goleuadau ffibr optig, gan nad yw'r ffibr yn ddargludol a gellir gosod pŵer y ffynhonnell golau mewn lleoliad diogel. Mae hyd yn oed llawer o oleuadau yn foltedd isel.
Sbotoleuo Cywir: Gellir cyfuno ffibr optegol â lensys i ddarparu golau wedi'i ffocysu'n ofalus ar smotiau bach iawn, sy'n boblogaidd ar gyfer arddangosfeydd amgueddfa ac arddangosfeydd gemwaith, neu oleuo ardal benodol yn union.
Gwydnwch: Mae defnyddio ffibr optegol ar gyfer goleuo yn gwneud goleuadau llawer mwy gwydn. Mae ffibr optegol, naill ai plastig neu wydr, yn gryf ac yn hyblyg, yn llawer mwy gwydn na bylbiau golau bregus.
Golwg Neon: Mae gan ffibr sy'n allyrru golau ar ei hyd, a elwir yn gyffredinol yn ffibr sy'n allyrru ymyl, olwg tiwbiau neon ar gyfer goleuadau ac arwyddion addurniadol. Mae ffibr yn haws i'w wneud, a chan ei fod wedi'i wneud o blastig, mae'n llai bregus. Gan fod y goleuo'n anghysbell, gellir ei osod ar y naill ben neu'r llall i'r ffibr a gall ffynonellau fod yn fwy diogel gan eu bod yn ffynonellau foltedd isel.
Amrywiwch y Lliw: Trwy ddefnyddio hidlwyr lliw gyda ffynonellau golau gwyn, gall goleuadau ffibr optig fod â llawer o wahanol liwiau a thrwy awtomeiddio'r hidlwyr, amrywio lliwiau mewn unrhyw ddilyniant wedi'i raglennu ymlaen llaw.
Gosod Symlach: Nid oes angen gosod ceblau trydanol i'r lleolwr golau ar gyfer goleuadau ffibr optig ac yna gosod gosodiadau golau swmpus gydag un neu fwy o fylbiau ar leoliad. Yn lle hynny, mae ffibr yn cael ei osod i'r lleoliad a'i osod yn ei le, efallai gyda gosodiad lens ffocws bach, proses lawer symlach. Yn aml gall sawl ffibr ddefnyddio un ffynhonnell golau, gan symleiddio'r gosodiad hyd yn oed yn fwy.
Cynnal a Chadw Hawdd: Gall goleuo mewn ardaloedd anodd eu cyrraedd fel nenfydau uchel neu fannau bach wneud ffynonellau golau yn newid yn anodd. Gyda ffibr, gall y ffynhonnell fod mewn lleoliad hawdd ei gyrraedd a'r ffibr mewn unrhyw le anghysbell. Nid yw newid y ffynhonnell bellach yn broblem.


Sut mae Goleuadau Ffibr Optig yn Gweithio
Mae goleuadau ffibr optig yn defnyddio ffibr optegol fel "pibell ysgafn," gan drosglwyddo golau o ffynhonnell trwy'r ffibr i leoliad anghysbell. Gall y golau gael ei ollwng o ddiwedd y ffibr gan greu effaith sbotolau bach (a elwir hefyd yn "llewyrch diwedd") neu ei allyrru o'r tu allan i'r ffibr ar ei hyd, yn edrych fel neon neu diwb fflwroleuol (a elwir hefyd yn "glow ochr" ).
Gelwir y ffynhonnell golau fel arfer yn "oleuydd ffibr optig" ac mae'n cynnwys ffynhonnell golau llachar ac yn aml rhai opteg i ganolbwyntio golau yn effeithlon ar y ffibr. Rhaid i ffynonellau fod yn llachar, felly mae halogen cwarts neu oleuadau halid metel xenon yn cael eu defnyddio'n gyffredin. Gall ffibrau llai hefyd ddefnyddio LEDs sy'n cyfuno golau yn effeithlon iawn i ffibrau ond nad ydynt yn cyflawni lefelau golau'r lampau eraill.
Mae ffibrau optegol a ddefnyddir ar gyfer goleuo yn debyg i ffibrau a ddefnyddir mewn cyfathrebiadau, ond wedi'u optimeiddio ar gyfer trosglwyddo golau nid signalau cyflymder uchel. Mae'r ffibrau'n cynnwys craidd sy'n trosglwyddo'r golau a chladin optegol sy'n dal y golau yng nghraidd y ffibr. Yn wahanol i ffibrau cyfathrebu sy'n defnyddio creiddiau bach i wneud y mwyaf o led band, mae ffibrau goleuo'n defnyddio creiddiau mawr gyda chladinau tenau i wneud y mwyaf o gyplu'r golau o'r goleuwr i'r ffibr. Mae gan ffibrau sy'n allyrru ochr ryngwyneb garw rhwng y craidd a'r cladin i wasgaru rhywfaint o'r golau allan o'r craidd ar hyd y ffibr i greu golwg golau cyson sy'n debyg i diwbiau golau neon.
Gellir gwneud ffibrau goleuo o wydr, yn union fel ffibrau cyfathrebu, neu blastig. Os yw'r ffibrau'n wydr, maent fel arfer yn diamedr bach iawn ac mae llawer yn cael eu bwndelu gyda'i gilydd mewn un cebl â siacedi i ddarparu digon o drosglwyddiad golau. Defnyddir ffibrau plastig diamedr mwy hefyd, efallai yn fwy cyffredin, oherwydd eu bod yn rhad ac yn haws i'w gosod, ond mae ganddynt golled golau uwch ac ni allant wrthsefyll tymheredd mor boeth, weithiau'n cyfyngu ar y mewnbwn golau o ffynhonnell.


Mathau o ffibr

Ffibr sy'n allyrru diwedd
Yn gyffredinol, mae ffibr sy'n allyrru diwedd yn ffibr amlfodd cam-fynegai gyda chraidd tryloyw mawr sy'n trosglwyddo'r cladin tryloyw golau a denau sy'n dal y golau yn y craidd mewn proses optegol o'r enw "adlewyrchiad mewnol cyflawn." Mae'r craidd yn fawr o'i gymharu â'r cladin tenau gan fod hynny'n ei wneud yn fwy effeithlon wrth gyplu golau o'r goleuwr. Nid yw'r cladin yn trosglwyddo golau, felly ni fydd unrhyw olau sy'n gysylltiedig â'r cladin yn cael ei drosglwyddo gan y ffibr.
Yn gyffredinol, mae ffibrau sy'n allyrru terfynol yn cael eu gwneud o blastig oherwydd gellir ei wneud mewn meintiau mwy na gwydr ac mae'n rhatach ac yn haws ei osod. Mae ffibr optegol plastig (POF) yn cael ei wneud mewn meintiau o 0.1 i 20 mm mewn diamedr. Yn gyffredinol, mae ffibrau gwydr yn cael eu gwneud mewn meintiau llawer llai (gwallt tenau, tua 50-150 micron neu 0.05 i 0.15 mm) a'u bwndelu gyda'i gilydd i wneud ceblau diamedr mwy.
Mae'r dewis o ddeunyddiau craidd a chladin yn pennu ongl y pelydrau golau a dderbynnir o ffynonellau ac a drosglwyddir gan y ffibr (a elwir yn foddau), a ddiffinnir gan fanyleb o'r enw agorfa rifiadol (NA). Bydd y golau yn gadael y ffibr mewn côn sy'n dangos maint yr NA gyda NA mwy gyda chôn allbwn ehangach o oleuo. Mae ffibrau NA uwch hefyd yn cyplu golau o ffynonellau yn fwy effeithlon, gan y bydd yn dal golau ar onglau uwch a allyrrir gan y ffynhonnell. Mae gan ffibrau nodweddiadol gonau derbyn o {{{0}} gradd, sy'n cyfateb i NAs o 0.3-0.6. Pan ddefnyddir opteg i ganolbwyntio'r golau a allyrrir o'r ffibr, rhaid gwybod NA y ffibr i ddewis opteg briodol.
Mae ffibrau sy'n allyrru terfynol yn trosglwyddo golau yn dda. Mae ffibrau gwydr yn fwy effeithlon wrth drosglwyddo oherwydd bod gwydr yn fwy tryloyw na phlastig, ond oherwydd aneffeithlonrwydd pacio ffibrau i mewn i fwndeli, mae bylchau rhwng y ffibrau yn y bwndeli yn golygu nad yw llawer o'r golau goleuo wedi'i gysylltu â chreiddiau ffibr. Fodd bynnag, gall ffibrau gwydr fod yn fwy goddefgar i wres a gynhyrchir gan y goleuwr, gan ganiatáu mwy o ddwysedd goleuo a darparu mwy o olau o ddiwedd y ffibr.

Ffibr allyrru ymyl

Yn y bôn, mae ffibr sy'n allyrru ymyl yn debyg i ffibr sy'n allyrru diwedd ac eithrio bod y ffin craidd / cladin wedi'i gynllunio i fod ychydig yn aneffeithlon. Yn hytrach na dal yr holl olau yn y craidd, mae'r ffin yn arw ac mae rhywfaint o olau wedi'i wasgaru i'r cladin lle mae'n dod yn weladwy. Trwy ddylunio gofalus, gall y ffibr gael llewyrch llyfn sy'n edrych yn debyg iawn i diwb golau neon. Mae ffibrau llai sy'n allyrru ymyl wedi'u gwau i mewn i dapiau sy'n allyrru golau mewn band.
Gan fod llawer o'r golau yn cael ei golli gan yr allyriad ymyl ar hyd y ffibr, mae gan ffibr sy'n allyrru ymyl wanhad uchel. Gall hyn gyfyngu ar hyd y ffibr allyrru ymyl y gellir ei ddefnyddio. Gellir lliniaru hyn trwy oleuo'r ffibr o'r ddau ben trwy ddefnyddio dau oleuwr neu ddolennu'r ffibr yn ôl i'r un goleuwr, neu ddefnyddio capiau pen adlewyrchol i anfon gormod o olau yn ôl i fyny'r ffibr o'r pen pellaf.


Goleuwyr, Mathau o Ffynonellau

Mae'r goleuwr yn cynnwys y ffynhonnell golau ar gyfer y ffibr yn ogystal ag opteg a hidlwyr a gynlluniwyd i gynhyrchu'r swm a'r math o olau a ddymunir. Er mai faint o olau sy'n gysylltiedig â'r ffibr yw'r brif ystyriaeth wrth ddewis goleuwr, mae llawer o ffactorau eraill yn gysylltiedig, sydd wedi gyrru'r farchnad i gynnig llawer o fathau o ffynonellau.
Bydd y pŵer sy'n gysylltiedig â'r ffibr neu'r ffibrau, gan y bydd llawer o ffynonellau yn darparu ar gyfer mwy nag un ffibr, yn gyffredinol yn pennu'r math o ffynhonnell golau a ddefnyddir. Defnyddir lampau halogen cwarts mewn llawer o oleuwyr. Daw'r ffynonellau hyn, a ddatblygwyd fel sbotoleuadau neu lampau ar gyfer taflunwyr, mewn fersiynau foltedd isel ac AC, gydag ystod eang o allbynnau pŵer. Mae lampau halogen cwarts fel arfer yn cael eu gwneud yn rhan annatod o adlewyrchyddion sy'n gwneud canolbwyntio golau i mewn i ffibr yn symlach. Mae lampau halid metel Xenon newydd sydd ag allbwn pŵer uchel ond sydd angen pŵer foltedd uchel wedi'u cyflwyno sy'n cynnig mwy o effeithlonrwydd.
Mae systemau pŵer is wedi gallu defnyddio LEDs sydd ag effeithlonrwydd uwch ond pŵer cyfyngedig. Mae LEDs newydd yn dod yn fwy disglair a hyd yn oed yn fwy effeithlon, gan wneud LEDs yn ffynhonnell hyfyw ar gyfer mwy o systemau.
Mae goleuwyr yn cynnwys mwy na dim ond lampau neu LEDs. Efallai y bydd angen adlewyrchyddion ar lampau os nad ydynt wedi'u cynnwys yn y lamp, yn ogystal â lensys i ganolbwyntio golau i'r ffibr. Efallai y bydd gan ffynonellau pŵer uchel hidlwyr isgoch (IR) i leihau gwresogi'r hidlwyr ffibr ac uwchfioled (UV) i atal niweidio'r ffibrau yn ystod amlygiad hirdymor.
Bydd angen ffynonellau pŵer ar gyfer y lampau neu'r LEDs, gan gynnwys gallu pylu os dymunir. Gan fod y rhan fwyaf o lampau'n cynhyrchu llawer o wres, bydd awyru wedi'i orfodi gan ffan yn cael ei ddylunio'n llawer o oleuwyr.
Mae lampau'n cael eu hidlo'n hawdd i ddarparu golau lliw yn y ffibr. Mae defnyddio hidlwyr symudol, fel arfer mewn olwyn sy'n cael ei gyrru gan fodur trydanol bach, yn caniatáu i liw'r golau gael ei newid mewn dilyniant a ddewiswyd.
Mae cymhlethdod y goleuadau yn atal y mwyafrif o ddefnyddwyr rhag gwneud eu rhai eu hunain, ond mae nifer o weithgynhyrchwyr yn cynnig modelau amrywiol wedi'u optimeiddio ar gyfer gwahanol fathau o ffibr a chymwysiadau. Gweithio gyda'r gweithgynhyrchwyr hyn yw'r ffordd orau o ddewis goleuwr priodol a ffibrau cydnaws.
Mae goleuadau goddefol gan ddefnyddio opteg ffibr yn cael ei wneud gan ddefnyddio casglwyr solar ar y to sy'n danfon golau haul dros ffibr i ystafelloedd mewn adeilad neu o dan ddeciau llongau.

Gosodiadau Diwedd-Emitter
Fel arfer, mae golau yn gadael ffibr diwedd-allyrrydd mewn côn o olau a ddiffinnir gan agorfa rifiadol y ffibr. Mewn rhai achosion, bydd hynny'n ddigonol ar gyfer goleuo. Fodd bynnag, weithiau mae'n ddymunol canolbwyntio'r golau ar fan llai, creu man wedi'i oleuo â siâp neu wasgaru'r golau i fod yn debyg i fwlb golau arferol. Mae gosodiadau terfynol gyda lensys ar gael a all ganolbwyntio'r golau yn ôl yr angen, ond mae angen eu dewis ar gyfer cydnawsedd â'r ffibr sy'n cael ei ddefnyddio.
Mae gosodiadau addurniadol hefyd ar gael i greu gosodiad deniadol ar gyfer y golau, nid dim ond diwedd ffibr. Mae gweithgynhyrchwyr yn cynnig llawer o wahanol fathau o'r gosodiadau hyn, yn union fel gyda gosodiadau golau rheolaidd.

Lefelau Goleuo
Gan mai goleuo ardal neu wrthrych yw'r rheswm dros ddefnyddio opteg ffibr, y lefelau goleuo sydd bwysicaf. Gall fod yn anodd gwneud cymariaethau uniongyrchol rhwng gwahanol ffibrau a goleuo oherwydd yr opsiynau niferus sydd ar gael. Mae hyd yn oed canfyddiad y llygad dynol, sy'n sensitif iawn i liw, yn ffactor.
Mae ffibrau sy'n allyrru terfynol yn haws i'w graddnodi oherwydd gellir mesur y pŵer allbwn yn hawdd ar y pellteroedd priodol o ddiwedd y ffibr gan fesuryddion golau wedi'u graddnodi mewn canhwyllau troed. Mae ffibrau allyrru ymylon yn anoddach eu graddnodi, gan eu bod yn allyrru mewn patrymau gwasgaredig ac mae eu cyferbyniad canfyddedig yn dibynnu ar oleuadau amgylchynol.
Mae'n ddarluniadol edrych ar y ffactorau sy'n ymwneud â'r goleuo a ddarperir gan y gwahanol opsiynau.

Pŵer Cypledig
Mae'r pŵer sy'n gysylltiedig â'r ffibr optegol yn swyddogaeth o ddwysedd y ffynhonnell golau, effeithlonrwydd y canolbwyntio ar ddiwedd y ffibr, gan gynnwys hidlwyr (IR, UV a / neu liw), adlewyrchiad wyneb y ffibr a'r groes. - ardal adrannol y ffibr. Mae ffibrau mwy, yn amlwg, yn cwplio mwy o bŵer. Mae dyblu diamedr y ffibr yn cynyddu'r ardal drawsdoriadol bedair gwaith (2 sgwâr) felly dylai'r pŵer cysylltiedig fod bedair gwaith yn uwch. Yn yr un modd, bydd dwysedd pacio uwch ar fwndeli ffibr yn cynyddu pŵer cysylltiedig. Mae hyd yn oed glendid pennau ffibr yn bwysig gan fod llwch a baw yn amsugno cryn dipyn o olau.

Gwanhau Ffibr
Bydd colledion yn y ffibr oherwydd gwasgariad ac amsugno yn lleihau'r pŵer allbwn, a chan fod y gwanhad ffibr yn dibynnu ar donfedd, bydd lliw'r golau a allyrrir yn newid. Mae ffibrau hirach yn golygu y bydd y golau wedi'i gochio ychydig.


Dylunio Systemau Goleuadau Ffibr Optig
Mae'n ymddangos bod goleuadau ffibr optig yn methu safonau'r diwydiant felly mae pob cynnyrch a chymhwysiad yn berchnogol.
Gan fod cymaint o amrywiaeth mewn systemau goleuo ffibr optig, mae'n anodd cyffredinoli ynghylch dylunio systemau. Fodd bynnag, bydd pob prosiect dylunio yn dechrau gyda rhai eitemau cyffredin: beth sy'n cael ei oleuo, pa fath o olau a ddymunir (dwysedd, patrwm goleuo, lliw, amrywiaeth, ac ati), lle bydd y golau'n cael ei gyflwyno a lle bydd y goleuwr yn cael ei osod. . Os yw'r dylunydd yn newydd i oleuadau ffibr optig, argymhellir yn gryf ymgynghori â dylunydd a chontractwr profiadol. Byddant yn gallu argymell dyluniadau, cydrannau goleuo ffibr optig a gweithgynhyrchwyr. Dylent hefyd allu helpu i ddylunio nid yn unig y system goleuo ffibr optig, ond hefyd y pŵer a'r rheolydd ar gyfer y system.
Os nad yw contractwr profiadol ar gael, gall un ddefnyddio gwefannau gwneuthurwr a dosbarthwr i helpu i ddysgu mwy am ba geisiadau sy'n bosibl, pa gydrannau sydd ar gael ac yn boeth i'w gweithredu. Gall un hefyd weld yr opsiynau o ran prynu cydrannau a'u cydosod eich hun neu brynu system gyflawn yn barod i'w gosod.

Gosod Systemau Goleuadau Ffibr Optig
Mae gosod systemau goleuo ffibr optig yn golygu gosod ceblau, goleuadau a gosodiadau. Mae'r rhan fwyaf o'r cymwysiadau yn arferiad a bydd llawer yn gofyn am arferion arbenigol sy'n ymwneud â'r cydrannau a ddefnyddir. Gweithio gyda gweithgynhyrchwyr sydd nid yn unig wedi datblygu'r cydrannau ond hefyd y gosodiadau a'r arferion gosod yw'r ffordd orau o sicrhau bod y gosodiad yn cael ei wneud yn iawn. Os yw'r cais yn fath newydd, mae'n bwysig iawn arbrofi i benderfynu a fydd yn gweithio'n iawn cyn ymrwymo i'r gwaith gwirioneddol.
Mae’r cyngor a roddir uchod ynghylch dylunio systemau goleuo ffibr optig yn dal yma hefyd, gan nad oes dim byd yn lle profiad. Mae'n ymddangos y dylai unrhyw drydanwr cymwys sydd wedi arfer gosod goleuadau allu gosod system goleuo ffibr optig, yn enwedig gan fod ganddo brofiad o osod cebl, gosodiadau golau a phŵer trydanol a rheolyddion.
 

Rydym wedi arbenigo mewn busnes ceblau ffibr optegol ers bron i 10 mlynedd ac wedi ennill llawer o gleientiaid adnabyddus ledled y byd gyda phartneriaeth hirdymor. Os oes gennych ddiddordeb yn ein cynnyrch, cysylltwch â mi.