塑料光纤导光材料介绍及应用
【一】光纤导光原理
光导纤维是由两层折射率不同的玻璃组成。内层为光内芯,外层为包层。一般内芯玻璃的折射率比外层玻璃大1%。根据光的折射和全反射原理,当光线射到内芯和外层界面的角度大于产生全反射的临界角时,光线透不过界面,全部反射。
按照几何光学全反射原理,光线在纤芯和包层的交界面产生全反射,并形成把光闭锁在纤芯内部向前传导的必要条件。利用纤芯和包层两种材料不同的光折射率,可达到侧面发光的效果。
【二】塑料光纤材料及结构组成
光纤原理及种类繁多,而用于装饰及照明的材料通常以塑料包光纤为主。塑料材质的光纤俗称为塑料光纤(Plastic Optical Fiber),简称:POF,通过特殊的芯层材质+包覆层组成,可以使光纤呈现出柔软的特性。
纤芯原料主要是有机玻璃(PMMA)、聚苯乙稀(PS)和聚碳酸酯(PC),包覆层为氟塑料。由于塑料光纤柔软性,接续简单,而且易于弯曲施工容易。
【三】塑胶光纤的产品技术特点
1. 柔性高,易切割,不易形变;
2. 具有良好的端面发光和通体发光效果,导光均匀,亮度高;
3. 线径范围宽:0.5mm~30mm;
4. 外观颜色多变,通常是全透明或乳白色;
5. 线体形状多变,可根据具体要求来开发不同外观;
6. 性能稳定,抗老化能力强;
还有一个重点特性,那就是可塑性,由于是挤压成型,挤压截面可以根据设计拉伸不同的形态,既满足外观,也可以满足结构组装需求。
【四】塑胶光纤应用案例
案例1:光纤侧发光灯条
侧发光组件的结构是由二部分组成,LED光源、光纤线和光纤结构卡扣。
光纤线由于是挤压成型,结构设计时可以采用不同截面结构方案来固定,上下壳则采用U型槽卡合发光光纤,U型槽设计一定要形成轨迹,防止装配跑位。
其次转角R角要大,否则会发光不均匀,折角部分亮度非常高。
案例2:光纤束线
光纤灯带的结构是由三个部分组成,LED灯源、光纤线和电子线束。
光纤线直接采用与线材一起包裹成型,无需特殊结构设计。
【结语】
1,光纤导光技术越来越成熟,造价成本也相对以前要低很多,目前普遍应用于电子产品;
2,光纤导光用于氛围灯目前只能做单色亮光,主要原因取决于光源,因为以单光源为主;
3,结构设计时重点注意光源全包裹以及外露时不适用于长期触摸的装饰部位,由于太软会划伤,此时需要设计一个 透明灯罩保护;