什么是光导？

光导是一种具有由光纤束组成的结构的光学元件，可以将各种波长的光引导到特定位置。通过利用光导，我们实现了“光波导的有效传输”和“设计的灵活性”。

*1“光纤”是由光学玻璃、石英玻璃、高性能塑料等制成的细纤维，比普通玻璃更透明。它具有两层结构，由允许光通过的芯和限制光的包层组成。

通过光波导进行高效传输

光导可以利用成束光纤内部的反射有效地将光引导到任何方向。进入光导的光在传播过程中会在光纤内部反射多次，但由于传输是基于全内反射，因此光能损失很小。一种可以长距离传输光的光学元件。

设计灵活性

本来，光只能沿直线传播，但通过光导，它可以被引导到任何方向。即使产品形状复杂或有特殊规格，也很容易引入光线。通过利用光导，您可以增加产品设计的灵活性并满足各种设计需求。
高效的光传输和设计灵活性是光导的主要特征，其应用广泛。

光导的作用和用途

光导是用于传导和控制光的先进光学器件。它用于将光引导到特定方向，同时最大限度地减少光散射和损失。光导通常由玻璃、塑料或丙烯酸等透明材料制成，有些经过热封以提高光输出和耐热性，有些则覆盖有特殊涂层以使其耐弯曲。

泛光灯 - 用作照明

光导在提供均匀有效的照明方面发挥着重要作用。在内窥镜、光学检查设备和显微镜等精密设备中，可以将光线精确定位到您想要集中且均匀照明的区域。光导可以提高医学和科学研究领域的观察精度。光导的另一个优点是，与传统照明设备不同，光源和照明区域可以分开，因此无需考虑热量的影响。

光接收——用于光传感

光导在分析和测量设备的光学传感中也发挥着重要作用。通过光导收集光信号并将其发送到传感器，可以在不接触目标的情况下执行光学测量。该技术在人类无法工作的环境中特别有效，例如高温或真空条件。光导的实用性正在引起人们的关注，特别是在需要精度的科学研究和工业应用中。

与通信光纤的区别

光导和通信光纤经常被混淆，因为它们都使用光纤。但每种类型都有不同的用途和传输方法，因此需要根据用途来使用。在这里，我们将从“使用和设计目的的差异”、“光传输方式的差异”、“传输速度和孔径角的特性”三个角度来解释光导和通信光纤的差异。 '

用途和设计目的之间的区别

光导设计用于将光引导到特定位置或提供均匀的照明。另一方面，通信光纤是专门用于数据通信和通信网络的高速信息传输的光学器件。两者的用途和设计目标不同，因此传输方式和传输速度也不同，后面会解释。

光传输方式的差异

光导的目的是控制光的色散和扩散，以在特定区域提供均匀的照明。另一方面，通信光纤是为了高效传输光信号而设计的，并且是为了防止光信号发生变化而设计的。另一个区别是光导主要传输可见光，而通信光纤主要传输红外光。这是因为通信光纤不用于照明目的，因此不需要使用可见光，而红外线的传输损耗最低。

信息传输速度和孔径角特性

与光导相比，通信光纤更注重传输速度。除了使用传输效率高的材料外，还必须优化折射率以实现高速信息传输。通信光纤通常使用小光束角（孔径角），但光导提供多种光束角（孔径角）。覆盖角度范围包括15°、35°、70°、80°、100°、120°等，并根据照明需求进行灵活的配光和控制。对于传感器等的入光角度也同样如此。如果要从狭窄的区域取光，使用孔径角较窄的导光体是有效的，如果要从狭小的区域取光，则使用孔径角较窄的导光体是有效的。由于来自大范围的光，因此使用大孔径角的导光体是有效的。

因此，了解光导和通信光纤特性的差异非常重要。设计人员必须考虑产品的预期用途和功能来选择合适的光学器件。

光导可以做什么

光导独有的特点

• 光的形状变化

• 光的分支和聚焦

• 通过随机化实现均匀光照

• 通过混合实现平衡照明

可以提及。下面解释每个功能。

光的形状变化

通过调整光导输入端和输出端的光纤排列，可以自由改变光线的形状。通过这项技术，可以控制光的方向和分布并创造特定的照明效果。也适合制作装饰品、招牌照明、景观照明等引人注目的灯光。它还可以用作集成光导，用于传输和接收光以及感测特定区域。

光的分支和聚焦

光导可以将来自一个光源的光分成多个光，也可以将多个光聚合成一个光源。该功能可以提高照明效率并根据应用分配光线。它应用于内窥镜等医疗设备、显微镜和望远镜等光学设备、汽车头灯和车内照明、显示器，甚至灯光装饰。

通过随机化实现均匀光照

通过复杂地编织纤维，可以使入射光的不均匀分布在输出侧变得均匀。这为您提供了整体均匀的照明，而不会突出光线的任何部分。该技术在博物馆、展览馆等需要均匀照明的场所非常有效。

通过混合实现平衡照明

通过组合具有不同孔径角的多根光纤，您可以实现近距离和远距离照明的均衡照明。灯光效果可以灵活调整，让您适应多种场合。如果不进行混合，根据光的强度，可能会出现光晕或光线不足的情况。

因此，了解光导和通信光纤特性的差异非常重要。设计人员必须考虑产品的预期用途和功能来选择合适的光学器件。

用于光导的材料

光导的性能很大程度上取决于所使用的材料。在这里，我们将介绍三种作为导光板主要材料的材料。

多元玻璃

多元玻璃具有高透光率和优异的耐用性，使其成为光学应用中广泛使用的材料。虽然它的传输损耗比石英玻璃高，但它具有通过成分设计控制光学特性的灵活性。它用于要求高质量的光导和光学器件，尤其常用于照明和传感器应用。

塑料

塑料（如PMMA）具有成本低、易于加工的优点。除了照明和显示设备等应用外，它还用作传感器的光导。此外，塑料光导高度灵活，非常适合用于复杂的产品形状。

石英玻璃

石英玻璃具有优良的耐热性，适合在高温环境下使用。此外，它们还具有高透明度和化学稳定性，这使得它们可用于微流体装置和生物传感等特定应用。由于传输损耗低，这种材料常用于通信光纤。

材料选择是决定导光板功能和应用范围的重要因素。根据使用目的和环境条件选择最合适的材料。

光导选型指南

选择导光板时，需要提前考虑四个因素：

• 使用环境

• 使用的光源装置

• 使用目的

• 长度

这里我们将解释选择导光板时的四个重要因素。

使用环境

温度和湿度是使用环境的重要因素。这些条件将影响您选择的材料和外部的耐用性。如果预计会出现高温环境，最好避免使用对热敏感的塑料。在更恶劣的环境下，可能需要采取涂层等措施。

使用的光源装置

在选择光导之前，需要检查所使用的光源装置的波长。这是因为最佳材料根据波长而不同。波长与材料的对应关系请参考本页。

使用目的

根据预期用途，有时必须考虑尺寸以及是否存在弯曲。提前进行仔细的模拟以验证光导的形状和灵活性非常重要。

长度

光导的长度影响透过率。特别是石英玻璃的透光率高，适合远距离使用。

一旦确认了以上四个要素，就可以大致确定以下规格。

• 材料：

• 根据环境、应用和波长选择

• 光圈角度：

• 根据用途选择

• 底座形状：

• 根据用途选择

• 外部的：

• 根据用途和使用环境选择

• 灵活性：

• 根据用途选择

• 结构：

• 根据用途选择，如支化、随机、混合等。

从使用环境、光源装置、用途、长度等方面确定规格，选择最合适的导光板。