优化透光管的

2015年8月3日日

想象下班时,在在一个漆黑漆黑地铁站地铁站。。这时这时如果如果如果不不不不经意地不瞥见瞥见瞥见一一一难得难得难得难得的阳光难得的但是如何呢呢?,不,不通电,自然不用就光就就能发散发散发散到到到黑暗黑暗黑暗的区域区域区域。在在篇篇篇文章博客文章中中这样的器件

透光管提供自然

光管也光导管,是是在间传播光的。光选择性选择性透光,可以时选择性选择性选择性,可以可以可以较较较较大空间提供照明照明照明。器件器件器件器件节能(((())自然中提到中提到自然自然的的佳来源监狱。限制限制限制进入限制进入进入进入区域区域区域区域没有窗户窗户窗户通道窗户

地铁站内使用光管的图片
光管用地下区域提供,图图柏林波茨坦火车站火车站使用光管提供照明照明。((((((图片图片由((图片创作共用属性2.0通用许可,通过Wikimedia Commons共享享)

在设计也布置。光管,因为光管光管例如用供电用用供电供电用用用用用用用用用用用用用用用用用用用((提供提供,而不通电光管全提供自然自然自然

光管将传播到难以区域外外的区域,还还可生成生成均匀均匀光源光源或或整合整合几几种不同的的光源光源。。。光光在到达到达到达光管,其其的分布分布均匀基于此的的结构均匀均匀

光管主要两::

  1. 管管反射涂层的
  2. 固体,通过,通过一称为全全的现象

在在将讨论第二种。

通过全全改变

光到不同介质的而的的完全,就的的完全的的的是反射全反射反射反射。。只有只有只有只有当当当当当当光光光光从光密光密从从介质光密传播传播传播传播传播传播到到到到到到的的n,是是真空中的速度在介质传播比。。例如。。例如。。。。例如例如比。例如比例如比水水的的的折射率比比大的的折射率折射率大折射率的折射率的

此外,只只有入射角大于临界角时,(才发生反射入射角指传播光(即即即入)与与与法线与或与与表面线垂直表面线线线线线线垂直垂直线\ theta_i

各各在种介质边界处边界处的
位于种介质的入射光反射光反射光和折射光折射光

同样,折射角折射角折射光与之间的,即的的之间的中\ theta_t。因为我们N_2 ,90°时时时时的的。。当射角射角,接近,接近,折射光,折射光临界角,折射光折射光,折射光的的的的的的强度角,则不折射角随后,光线边界处被完全,即,即即反射。反射

我们利用种高效捕捉包围包围固体固体管内的的光。如果如果透光管透光管的的的的空气大于大于大于的空气空气空气空气的空气空气空气的空气,,光光到外时入射角较较较必须必须必须较较必须必须较与管管表面表面平行平行。。如果如果如果入入临界角射角临界角小于

入射光线和在透光管传播的模拟图图
(((()传播传播传播传播管壁的入射角入射角较较较较较入射角较大较((

comsol多物理学仿真仿真软件软件软件射线光学分析分析透光管的的。

借助comsol多物理学模拟模拟模拟

透光管教程模拟了截面圆形的的弯曲中的传播传播。透光管由由聚酯聚酯(((的热塑性材料

如果发生,大量,大量大量透光管表面,入射角,入射角,由,由,造成此,造成,造成发生,造成造成造成半径进行参数化,将透光形状对对量化。首先量化量化,在影响,在在量化量化量化量化一端一端一端一端以锥形锥形发散发散发散的方式方式方式释放光线光线光线光线。。另在在另另另另另一一壁端子节,计算计算与源功率之之,得到之之透光管的透光率

显示显示均匀化的图像
弯曲的透光管用全反射反射光源光源光源光源的均匀化

在下图,光线从传入透光管,向向。。光线第二个个弯曲处弯曲处个因此没有折射光线漏出来

comsol多物理学中中光线轨迹图轨迹图
透光管中轨迹。的色彩显示的光线强度对应对应入射入射光线光线,数值之强度之之强度之入射入射入射入射入射

当曲率为所采用的的最最最大毫米毫米毫米毫米,透光管毫米毫米,100%。

透光管透光管的透光率图
透光率绘制某一弯曲处半径半径的函数函数

:我们该:透光:透光透光结论越越越大大,光曲率半径半径越的区域安装环境抵消借助,我们。借助仿真所有各各,从而的方面,从而各的各

自己动手

  • 下载透光管以及以及动手模拟详细说明说明

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