Światłowód zamiast żarówki o światłowodowych systemach oświetlenia

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Światłowód zamiast żarówki o światłowodowych systemach oświetlenia"

Klaudia Kwiecień
7 lat temu
Przeglądów:

1 Światłowód zamiast żarówki o światłowodowych systemach oświetlenia Jakub Augustyniak, Stanisław Binkiewicz, Andrzej Luty, Mieczysław Pluta, Marek Tłaczała, Sergiusz Patela,

2 Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki Optoelektronik i Technika światłowodowa Mikrosystemy

3 Naukowa działalność studentów, współpraca międzynarodowa, kursy... Student chapter

4 Plan Wprowadzenie Prezentacja

5 Światłowód Rdzeń Płaszcz Pokrycie Zadaniem klasycznego światłowodu jest prowadzenie światła. Tłumienie i rozpraszanie powinny być jak najmniejsze.

6 Światłowód - telekomunikacja Rekordowa transmisja w jednym światłowodzie: Marzec 22, Naukowcy z Bell Labs przesłali 40 Gbit/s w 64 kanałach (2.56 Tbit/s) na odległość 4000 kilometrów Komunikat na konferencji OFC 2005 grupa z Agere Systems -- a rekordowa transmisja 3.2 Tbit/s Przy takiej szybkości, można przesłać całą Encyklopedię Powszechną razy w ciągu 1 sekundy.

7 Światłowód to nie tylko telekomunikacja Czujniki Obrazowody Wyświetlacze Wzmacniacze optyczne O ś w i e t l e n i e

8 Źródła światła Świeca 10 h Żarówka Dioda luminescencyjna duże mocy - 10 do 25 lat Świeca 14 h, Dioda LED h ThinkGeek, Inc.

9 Żarówka 1879 Pierwsza żarówka Edisona włókno ze zwęglonej nici świeciło 13,5 h Edison wykonał włókno ze zwęglonego bambusa, 1200h. Następnie, Edison opracował kompletny system oświetlenia General Electric opatentował żarnik wolframowy 1991 Philips przedstawił żarówkę wykorzystującą efekt indukcji magnetycznej, h (ok. 7 lat)

10 Biała dioda luminescencyjna Czas życia LEDa - nawet h (100 lat) Czas życia białego LEDa dużej mocy ok h

11 Budowa typowej diody luminescencyjnej LED bardzo prosta, niezawodna konstrukcja Żarówka konstrukcja skomplikowana i delikatna

12 William Wheeler, światło w rurach Hydraulika światłowodowa. Lampa łukowa w piwnicy, światło w całym domu.

13 Światłowodowy system oświetlenia - składniki Światłowody Side Glow lub End Glow Źródła światła projektory halogenowe Źródła światła - projektory diodowe

14 Światłowody Side Glow Side Glow to światłowody plastikowe, które emitują promieniowanie powierzchnią boczną. Świecący światłowód Side Glow nawinięty na bęben

15 Światłowody Side Glow ułożenie włókna tak, aby przekroczyć wartość krytycznego promienia gięcia (powstają tzw. mody wyciekające) Emisja promieniowania w zginanym włóknie plastikowym

16 Światłowody Side Glow mechaniczne ingerowanie w strukturę włókna (nacinanie, zgniatanie, polerowanie, nadtapianie), przez co wiązka światła napotykając na swej drodze zniszczone miejsce, wycieka na zewnątrz. Emisja promieniowania w nacinanym włóknie plastikowym

17 Światłowody Side Glow Dostępne w sprzedaży kable Side Glow: zawierają od kilkunastu do ponad stu pojedynczych włókien światłowodowych pokryte są giętką przezroczysta koszulką PVC często zawierają centralnie umieszczony rdzeń odblaskowy są zabezpieczone przed osadzaniem się glonów oraz promieniowaniem UV Przykładowe kable Side Glow

18 Światłowody End Glow End Glow to również włókna plastikowe, które emitują promieniowanie końcem. Ich struktura nie jest w żaden sposób modyfikowana, w związku z czym nadają się zarówno do oświetlania punktowego jak i do transmisji danych. Światłowód typu End Glow

19 Światłowody End Glow Głównym przeznaczeniem kabli End Glow jest podświetlanie punktowe obiektów. Im więcej włókien w kablu tym większą powierzchnie możemy oświetlić. Na ich końcach stosuje się specjalne końcówki, które zapewniają: pożądany rozkład promieniowania świetlnego estetyczny wygląd Przykładowe końcówki.

Źródła światła projektory halogenowe Do zbudowania najprostszego systemu oświetlenia światłowodowego potrzebne są: odcinek światłowodu Side

20 Źródła światła projektory halogenowe Do zbudowania najprostszego systemu oświetlenia światłowodowego potrzebne są: odcinek światłowodu Side Glow lub End Glow i źródło światła (oświetlacz). Schemat systemu oświetlenia z wykorzystaniem projektora halogenowego i światłowodów typu End Glow

21 Źródła światła projektory halogenowe Źródłem w większości obecnych systemów jest projektor, którego sercem jest żarówka metalohalogenowa o mocy dochodzącej do kilkuset wat. Długość odcinka kabla jaki można w ten sposób zasilić zależy od jego rodzaju i i parametrów oświetlacza (jego mocy). Projektor CRE6155 firmy Crescent. Lampa o mocy 150W i żywotności około 6000h

22 Źródła światła projektory halogenowe W projektorach bardzo często montuje się filtr w postaci barwnego koła lub wielokąta, który wraz ze sterownikiem zapewnia płynną zmianę koloru emitowanego światła. Przykładowe filtry koloru stosowane w projektorach

23 Zmiana barwy światłowodu

24 Fontanna na wrocławskim Rynku

25 Źródła światła projektory halogenowe Zalety: Cena Łatwość sterowania kolorem światła Wady: Emisja szkodliwego promieniowania UV i IR Temperatura pracy Hałas Duże rozmiary projektora Czas życia żarówki poniżej h

26 Źródła światła-projektory diodowe Dlaczego projektor na diodach LED?? Zalety: Brak promieniowania UV i IR Żywotność (ok h) Niezawodność Miniaturyzacja Cicha praca Dynamicznie rozwijający się rynek Wady: Trudność mieszania barw Dynamicznie rozwijający się rynek Duży koszt w porównaniu do halogenu (ciągle spada) Rok wydajność [lm/w] żywotność [kgodz] cena [$/klm]

27 Źródła światła-projektory diodowe Wiele firm stara się stworzyć projektor oparty na diodach LED. W ramach projektu realizowanego w kole naukowym SNS (Stowarzyszenie Naukowe Studentów) rozpoczęto prace nad stworzeniem własnego projektora diodowego. Wstępem do tego jest dobór optymalnego źródła półprzewodnikowego. Przebadano charakterystyki kątowe oraz spektralne wybranych diod. Względna intensywność [%] Kąt [ ] z soczew ką bez soczew ki Dioda firmy CREE Xlamp 7090

28 Źródła światła-projektory diodowe Charakterystyka widmowa diody Star LXHL-MW1D Względna moc Charakterystyka widmowa 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0, Długość fali [nm]

29 Źródła światła-projektory diodowe Charakterystyka widmowa diody Star/O LXHL-NGW8 Względna moc Charakterystyka widmowa 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0, Długość fali [nm]

30 Przykład oświetlenie basenu

31 Przykład - planetarium

32 Przykład oczko wodne

33 Przykład - muzeum

Podobne dokumenty

Źródło światła λ = 850 nm λ = 1300 nm. Miernik. mocy optycznej. Badany odcinek światłowodu MM lub SM

Źródło światła λ = 850 nm λ = 1300 nm. Miernik. mocy optycznej. Badany odcinek światłowodu MM lub SM Sieci i instalacje z tworzyw sztucznych 2005 Wojciech BŁAŻEJEWSKI*, Paweł GĄSIOR*, Anna SANKOWSKA** *Instytut Materiałoznawstwa i Mechaniki Technicznej, Politechnika Wrocławska **Wydział Elektroniki, Fotoniki