Световоды

Световоды или оптические волноводы также обозначают в специальной литературе термином оptical waveguides. Это простые по конструкции устройства, основное назначение которых управление световым потоком по заданным параметрам. При этом могут использоваться как статические, так и динамические элементы, помогающие в реализации этой задачи.

Принцип действия световодов

Оптические волноводы представляют собой большое разнообразие устройств, основной задачей которых является ограничение распространения в пространстве светового потока. При этом ограничение этого потока устанавливается точными рамками конструкции, внутри которой распространяются световые волны.

Характерная черта любого волновода – наличие внутри среды которая имеет повышенный показатель преломления света по сравнению с окружающей его оболочкой. Такое явление можно реализовать с помощью отражения световых волн на металлической поверхности или создание специальных отражающих плоскостей внутри синтетических веществ.

Самые простые конструкции световодов состоят из трех обязательных элементов:

• приёмных отверстий, снабжённых защитными куполами, расположенных обычно на крыше или другой части здания;
• зеркальными колодцами, преломляющими солнечные лучи;
• рассеивателей, находящихся внутри помещения и выполняющие роль «ламп». 

Для более гибкого применения могут использовать инновационные технологии передающие свет в тонких гибких световодах. Они используются как для электронных приборов, так и для передачи светового потока, используемого для равномерного освещения здания.

Волоконные гибкие световоды

Для того чтобы передавать с помощью световодов на значительное расстояние световой поток используется балконный световод. Принцип его действия несколько похож на электрические проводники. Однако есть существенные отличия. В обычном электрическом проводнике основную роль в передаче энергии играет поверхностный слой в котором и концентрируется движение заряженных частиц. В световодах волоконной конструкции передачи света выполняют стеклообразные, гибкие волокна. Световой поток в этом случае передается в микронном диапазоне, с частотным показателем около 1 кГц.

Структура волноводов – это совмещения сердцевины, с помощью которой осуществляется транспортировка света и внешнего контура с оптическими отражающими свойствами. В бытовом и промышленном сегменте получили наибольшее распространение гибкие световоды двух способов организации передачи световых потоков.

Ступенчатый световод отличается стабильным показателем передачи света в центральной части световода и наличием значительного ступенчатого перехода от центра световода к оболочке. Волноводы градиентной конструкции исполнены по другому принципу. В них световой поток может направляться с приблизительно равными изменениями мощности по всему сечению от его центральной части к той, которая расположена возле оболочки.

Применение в быту и для бизнеса

Направлений использования световодов как для частного дома или для коммерческого предприятия – множество. В частном доме световоды могут выполнять роль передатчиков даровой световой энергии, которая используется для освещения внутри дома. Такая же версия используется для коммерческих помещений офисов. С помощью световодов можно значительно экономить электроэнергию, которая тратится на освещение помещений, а также передавать в помещение мягкий, естественный солнечный свет, полезный для здоровья человека. При этом световоды могут использоваться как источники потока света, который распределяется внутри здания с помощью специальных излучателей-светильников.

Световоды для светодиодов, как правило, используются в световых LED- конструкциях для подсветки, и других целей.