光纤、具有该光纤的照明设备以及用于形成该光纤的方法技术

根据本发明专利技术的实施例，提供了一种光纤。光纤包括芯体区域，芯体区域具有散射结构，该散射结构限定在芯体区域中，散射结构围绕芯体区域的纵向轴线被扭转，其中散射结构被配置成将在光纤中传播的光从光纤中散射出去。根据本发明专利技术的进一步的实施例，还提供了一种具有光纤的照明设备和一种用于形成光纤的方法。照明设备和一种用于形成光纤的方法。照明设备和一种用于形成光纤的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光纤、具有该光纤的照明设备以及用于形成该光纤的方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2019年8月30日提交的新加坡专利申请No.10201908040X的优先权，其内容通过引用整体并入本文以用于所有目的。


[0003]各种实施例涉及一种光纤、一种具有该光纤的照明设备以及一种用于形成该光纤的方法。

技术介绍

[0004]图1示出了现有技术的光漫反射光纤190。光漫反射光纤190包括实心芯体192(例如二氧化硅或掺杂二氧化硅)、散射芯体194和另一个实心芯体196(例如二氧化硅或掺杂二氧化硅)。光漫反射光纤190利用小的散射体(例如空隙)195从光纤190中提取出被引导的光。散射体195基于化学气相沉积工艺在预制件制造步骤期间被生成。包含散射体195的预制件被拉制成具有涂层(或护套)198(例如低指数聚合物或玻璃)的光漫反射光纤190，以提供物理强度和光导(为清楚起见，护套198未在侧视图中示出)。因此，化学气相沉积工艺对于生成散射机制和实现漫反射光纤190是必不可少的。然而，这种化学气相沉积工艺昂贵且复杂。

技术实现思路

[0005]本专利技术在独立权利要求中被限定。本专利技术的进一步实施例在从属权利要求中被限定。
[0006]根据一个实施例，提供了一种光纤。光纤可以包括芯体区域，所述芯体区域内限定有散射结构，散射结构围绕芯体区域的纵向轴线被扭转，其中散射结构被配置成将在光纤中传播的光从光纤中散射出去。
[0007]根据一个实施例，提供了一种照明设备。所述照明设备可以包括被配置为提供光的光源、和在本文所述的光纤，所述光纤被配置以接收用于在光纤中传播的光。
[0008]根据一个实施例，提供了一种用于形成光纤的方法。该方法可以包括在光纤的芯体区域中围绕芯体区域的纵向轴线扭转散射结构，其中散射结构被配置成将在光纤中传播的光从光纤中散射出去。
附图说明
[0009]在附图中，相同的附图标记在不同的视图中通常指代相同的部件。附图不一定按比例绘制，而是重点通常放在说明本专利技术的原理上。在以下描述中，参考以下附图描述了本专利技术的各种实施例，其中：
[0010]图1示出了现有技术的光漫反射光纤的示意图。
[0011]图2A示出了根据各种实施例的光纤的示意性侧视图。
[0012]图2B示出了根据各种实施例的照明设备的示意图。
[0013]图2C示出了根据各种实施例的用于形成光纤的方法。
[0014]图3A示出了根据各种实施例的具有扭转结构的光纤的示意图。
[0015]图3B示出了根据各种实施例的具有可变节距的扭转散射结构的光纤的示意图。
[0016]图3C示出了根据各种实施例的具有扭转散射结构和散射剂的光纤的示意图。
[0017]图3D示出了根据各种实施例的具有扭转散射结构和光谱改性剂的光纤的示意图。
[0018]图3E示出了根据各种实施例的具有外部扭结的光纤的示意图。
[0019]图4A至图4J示出了满足用于限定具有扭转式散射结构的光纤的横向折射率和/或几何形状特征的各种结构的截面图。
[0020]图5示出了说明根据各种实施例的光纤的散射角分布的示意图。
[0021]图6A和图6B示出了说明根据各种实施例的用于制造具有沿着光纤轴线扭转的横截面特征的辐射光纤的制造过程的示意图。
[0022]图7示出了制造的光纤的显微镜图像。刻度代表20μm。
[0023]图8A示出了说明用于光纤照明的装置的示意图，而图8B示出了各种实施例的被照明光纤的照片。
具体实施方式
[0024]下面的详细描述参考附图，这些附图通过说明的方式示出可以在其中实践本专利技术的具体细节和实施例。这些实施例被足够详细地描述，以使本领域技术人员能够实践本专利技术。在不脱离本专利技术的范围的情况下，可以利用其他实施例，并且可以进行结构、逻辑和电学上的改变。各种实施例不一定是相互排斥的，这是因为一些实施例可以与一个或更多个其他实施例组合，以形成新的实施例。
[0025]在方法或装置之一的上下文中描述的实施例对于其他方法或装置近似地有效。类似地，在方法的上下文中描述的实施例对于装置近似地有效，反之亦然。
[0026]在一个实施例的上下文中描述的特征可以相应地适用于其他实施例中的相同或相似的特征。在一个实施例的上下文中描述的特征可以相应地适用于其他实施例，即使所述特征在这些其他实施例中没有被明确描述。此外，针对一个实施例的上下文中的特征描述的添加和/或组合和/或替代可以相应地适用于其他实施例中的相同或相似特征。
[0027]在各种实施例的上下文中，短语“至少基本上”可以包括“恰好”和合理的差异。
[0028]在各种实施例的上下文中，应用于数值的术语“约”涵盖精确值和合理的差异。
[0029]如本文所用，术语“和/或”包括一个或更多个相关联的所列项目的任何和所有组合。
[0030]如本文所用，“A或B中的至少一个”形式的短语可以包括A或B，或A和B两者。相应地，“A或B或C中的至少一个”形式或包括其他所列项目的短语可以包括一个或更多个相关联的所列项目的任何和所有组合。
[0031]各种实施例可以提供具有用于向外散射光的扭转或螺旋路径的扭转光纤。
[0032]各种实施例可以提供辐射光纤的设计和制造方法。辐射光纤可以在诸如消费电子、汽车、建筑和医疗行业(仅举几例)等小领域的装饰和照明中找到有趣的应用，其中在这些领域中，无法布置笨重的照明设备。本文公开的技术可以提供一种用于获得一个或更多
个光辐射光纤的方法，所述光辐射光纤在一定距离上提供对光散射强度的简易操作。辐射光纤可以通过简单且低成本的制造路线来实现，并且还可以允许散射强度的制造后的控制。
[0033]与诸如光漫反射光纤190(图1)之类的已知光纤相比，本文公开的技术不涉及昂贵且复杂的化学气相沉积工艺。本文公开的技术可以提供具有利用扭转结构的辐射机制的光纤。在各种实施例中，扭转结构或光导管结构可以具有使得当横向查看时允许观察到扭转的横截面几何形状和/或折射率特征。光导结构(或光纤)可以具有透明材料的芯体和较低折射率材料的环绕包层，当围绕光导结构(或光纤)的轴线扭转时，所述环绕包层对光进行散射。
[0034]图2A示出了根据各种实施例的光纤200的示意性侧视图。光纤200包括芯体区域202，所述芯体区域202内限定有散射结构204，散射结构204围绕芯体区域202的纵向轴线205被扭转，其中散射结构204被配置成将在光纤200中传播的光(由实心箭头222表示)从光纤200中散射出去(外散射光由空心箭头223表示)。
[0035]换言之，可以提供光纤200，光纤200可以提供外散射光223。这种光纤200可以为周围环境提供照明。光纤200可以包括(光学)芯体区域(用于光传播或传输)，所述芯体区域内限定有散射结构204。散射结构204可以围绕芯体区域202的纵向轴线205被扭转(本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种光纤，包括：芯体区域，所述芯体区域包括散射结构，所述散射结构限定在所述芯体区域中，所述散射结构围绕所述芯体区域的纵向轴线被扭转，其中所述散射结构被配置成将在所述光纤中传播的光从所述光纤中散射出去。2.根据权利要求1所述的光纤，其中，所述散射结构具有与所述芯体区域的折射率不同的折射率。3.根据权利要求1或2所述的光纤，其中，在所述芯体区域中限定空隙区域，所述空隙区域限定所述散射结构。4.根据权利要求3所述的光纤，还包括一材料，所述材料填充在所述空隙区域内，使得所述散射结构的折射率与所述芯体区域的折射率不同。5.根据权利要求1至4中任一项所述的光纤，其中，所述散射结构从所述芯体区域的中心轴线横向偏移。6.根据权利要求5所述的光纤，其中，所述散射结构围绕所述纵向轴线以至少基本上恒定的横向偏移量被扭转。7.根据权利要求5所述的光纤，其中，所述散射结构围绕所述纵向轴线以可变的横向偏移量被扭转。8.根据权利要求1至7中任一项所述的光纤，其中，所述散射结构围绕所述纵向轴线以至少基本上恒定的扭转周期被扭转。9.根据权利要求1至7中任一项所述的光纤，其中，所述散射结构围绕所述纵向轴线以可变的扭转周期被扭转。10.根据权利要求9所述的光纤，其中，所述扭转周期在远离所述光纤的至少一个输入区域的纵向方向上沿着所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘诚又，大卫，
申请(专利权)人：南安普敦大学，
类型：发明
国别省市：