لماذا نستخدم الألياف الضوئية للإضاءة؟

لماذا نستخدم الألياف الضوئية للإضاءة؟

1. إن استخدام الألياف للإضاءة عن بعد له العديد من المزايا، بعضها أكثر أهمية لأنواع معينة من التطبيقات من غيرها.
إضاءة خالية من الحرارة: نظرًا لأن مصدر الضوء بعيد، فإن الألياف تنقل الضوء ولكنها تعزل الحرارة عن مصدر الضوء عن نقطة الإضاءة، وهو اعتبار مهم لإضاءة الأشياء الحساسة، كما هو الحال في عروض المتاحف، والتي يمكن أن تتضرر بسبب الحرارة أو الضوء الشديد.

2. السلامة الكهربائية: يمكن تنفيذ الإضاءة تحت الماء مثل المستخدمة في حمامات السباحة والنوافير أو الإضاءة في الأجواء الخطرة بشكل آمن باستخدام إضاءة الألياف الضوئية، حيث أن الألياف غير موصلة ويمكن وضع مصدر الضوء في مكان آمن. حتى العديد من الأضواء ذات الجهد المنخفض.

4. تسليط الضوء الدقيق: يمكن دمج الألياف الضوئية مع العدسات لتوفير ضوء مركّز بعناية على البقع الصغيرة للغاية، المشهورة في معارض المتاحف وعروض المجوهرات، أو ببساطة إضاءة منطقة محددة بدقة.
المتانة: استخدام الألياف الضوئية للإضاءة يجعل الإضاءة أكثر متانة. تتميز الألياف الضوئية، سواء البلاستيكية أو الزجاجية، بالقوة والمرونة، وأكثر متانة من المصابيح الكهربائية الهشة.

5. مظهر النيون: الألياف التي ينبعث منها الضوء على طولها، والتي تسمى عمومًا الألياف الباعثة للحافة، لها مظهر أنابيب النيون للإضاءة واللافتات الزخرفية. من السهل تصنيع الألياف، ولأنها مصنوعة من البلاستيك، فهي أقل هشاشة. نظرًا لأن الإضاءة بعيدة، فيمكن وضعها على أحد طرفي الألياف أو كليهما، ويمكن أن تكون المصادر أكثر أمانًا نظرًا لأنها مصادر منخفضة الجهد.

6. تغيير اللون: باستخدام المرشحات الملونة مع مصادر الضوء الأبيض، يمكن أن تحتوي إضاءة الألياف الضوئية على العديد من الألوان المختلفة ومن خلال تشغيل المرشحات تلقائيًا، يمكن تغيير الألوان بأي تسلسل مبرمج مسبقًا.

7. تركيب أبسط: لا تتطلب إضاءة الألياف الضوئية تركيب كابلات كهربائية إلى محدد موقع الضوء ثم تركيب تركيبات إضاءة ضخمة مع لمبة واحدة أو أكثر في الموقع. بدلاً من ذلك، يتم تثبيت الألياف في الموقع وتثبيتها في مكانها، ربما باستخدام عدسة تركيز صغيرة، وهي عملية أبسط بكثير. في كثير من الأحيان، يمكن للعديد من الألياف استخدام مصدر ضوء واحد، مما يسهل عملية التثبيت بشكل أكبر.

8. سهولة الصيانة: الإضاءة في المناطق التي يصعب الوصول إليها مثل الأسقف العالية أو المساحات الصغيرة يمكن أن تجعل تغيير مصادر الضوء أمرًا صعبًا. باستخدام الألياف، يمكن أن يكون المصدر في مكان يسهل الوصول إليه والألياف في أي مكان بعيد. لم يعد تغيير المصدر مشكلة.

كيف تعمل إضاءة الألياف الضوئية؟

تستخدم إضاءة الألياف الضوئية الألياف الضوئية باعتبارها "أنبوب ضوء"، حيث تنقل الضوء من مصدر عبر الألياف إلى مكان بعيد. قد ينبعث الضوء من نهاية الألياف مما يخلق تأثير ضوء كشاف صغير (يُسمى أيضًا "توهج النهاية") أو ينبعث من الجزء الخارجي للألياف على طوله، ليبدو مثل أنبوب النيون أو الفلورسنت (يُسمى أيضًا "التوهج الجانبي" ).
 

يُطلق على مصدر الضوء عادةً اسم "مصباح الألياف الضوئية" ويتكون من مصدر ضوء ساطع وغالبًا ما يكون بعض البصريات لتركيز الضوء بكفاءة في الألياف. يجب أن تكون المصادر مشرقة، لذلك يتم استخدام مصابيح هالوجين الكوارتز أو هاليد معدن الزينون بشكل شائع. قد تستخدم الألياف الأصغر أيضًا مصابيح LED التي تربط الضوء بكفاءة عالية بالألياف ولكنها لا تحقق مستويات الإضاءة للمصابيح الأخرى.
 

تشبه الألياف الضوئية المستخدمة في الإضاءة الألياف المستخدمة في الاتصالات، ولكنها محسنة لنقل الضوء وليس الإشارات عالية السرعة. تتكون الألياف من قلب ينقل الضوء وكسوة بصرية تحبس الضوء في قلب الألياف. على عكس ألياف الاتصالات التي تستخدم نوى صغيرة لزيادة عرض النطاق الترددي إلى الحد الأقصى، تستخدم ألياف الإضاءة نوى كبيرة ذات أغلفة رقيقة لتحقيق أقصى قدر من اقتران الضوء من المصباح إلى الألياف. تحتوي الألياف ذات الباعث الجانبي على واجهة خشنة بين القلب والكسوة لتشتيت بعض الضوء خارج القلب على طول الألياف لإنشاء مظهر مضاء متسق مشابه لأنابيب ضوء النيون.
 

يمكن أن تكون ألياف الإضاءة مصنوعة من الزجاج، مثل ألياف الاتصالات، أو البلاستيك. إذا كانت الألياف زجاجية، فعادةً ما يكون قطرها صغيرًا جدًا ويتم تجميع العديد منها معًا في كابل واحد مغلف لتوفير ما يكفي من نقل الضوء. تُستخدم أيضًا ألياف بلاستيكية ذات قطر أكبر، وربما أكثر شيوعًا، لأنها غير مكلفة وأسهل في التركيب، ولكنها تفقد قدرًا أكبر من الضوء ولا يمكنها تحمل درجة الحرارة الساخنة، مما يحد في بعض الأحيان من إدخال الضوء من المصدر.

اتصال :