一种长距离光纤消防照明线的制作方法

1.本发明属于光纤器件照明应用技术领域。


背景技术：

2.塑料光纤、玻璃光纤侧面发光结构已经被广泛用于节日照明、玩具、安全照明领域，由于led或ld产生可见光在固态介质中传输损耗较大，使得光纤发光不均匀，尤其是百米玻璃光纤头尾发光亮度差距50-70%以上。已有的方法如中国专利cn 102563539a是在多模光纤表面涂敷一定厚度的荧光材料，使得侧面发光亮度更加均匀，但同时亮度大幅损耗50-70%，发光强度较低，且传输距离几十米，为了增加发光长度通常使用大功率激光光源，其又容易产生激光泄露或热效应危险，专利gb2404006消防照明线记载了led、发光光纤、电致发光线等制造的消防照明轮盘线缠绕发光线用于消防救生，无法避免百米距离亮度较大差距不均匀性，以及不安全性；中国专利2015107404759激光无电照明系统记载了耦合蓝色激光光纤表面荧光照明，同样具有长距离不均匀性发光，且需要大功率瓦级蓝激光，同时光纤照明只能实现简单颜色彩色变化，无法实现渐进动态发光，玻璃光纤容易发热，弯折时也容易产生危险强光与折断熔断损坏。
3.本发明一种长距离光纤消防照明线，它包括：至少一组发光光纤，发光光纤尾端镶嵌有塑料反光封帽，发光光纤头端连接光纤光源，其特征是：发光光纤是玻璃侧发光光纤；反光封帽内部设置有反光层，反光封帽外表设置有阻挡层；发光光纤缠绕在收放线盘，光纤光源设置在收放线盘内部。本发明反光封帽解决了长距离照明光纤不能动态发光及尾端亮度下降问题，大幅降低激光选择功率，同时提高了安全特性，可以将光纤照明线长度提高到千米以上，大幅提高弯折柔性与拉力。
4.本发明的发光光纤照明线缆可以广泛用于夜晚楼体建筑装饰、夜晚交通车道分割安全指引、河道围栏节日动态彩色照明，发光家电、消费电子器件、发光电线、节日发光服装、圣诞照明等领域。


技术实现要素：

5.一种长距离光纤消防照明线，它包括：至少一组发光光纤、发光光纤尾端镶嵌有塑料反光封帽2、发光光纤头端连接光纤光源，其特征是：发光光纤是玻璃侧发光光纤1；反光封帽内部设置有反光层，反光封帽外表设置有阻挡层；发光光纤缠绕在收放线盘，光纤光源设置在收放线盘内部，发光光纤能实现递进发光效果。
6.本发明中的多根发光光纤按规律螺旋绞合成缆，大角度规律缠绕或绞合可以避免光纤弯曲折断，绞合后的光纤拉力、弯折都大幅提高，柔软性稳定性。多根光纤一一对应多组光纤光源，光纤光源依次产生发光，使得发光光纤产生动态递进式发光，这种递进发光形成方向流动指示效果。本发明针对单模光纤也可以产生良好的测发光，并不局限多模光纤。
7.本发明中设计的反光封帽内部是注塑凸梯形或凸锥形，这种光学设计结构可以有效反射可见光，已有的光纤多是没有封帽，或者简单使用套管密封，本发明反光封帽内部反
光层是反射铝膜3，塑料注塑表面要光滑，镀铝膜或铝箔平整。反光封帽外表阻挡层是钛白层4，可以有效阻挡激光泄漏，以及防止激光聚集产生热量，尤其是几百米以上光纤照明时需要使用大功率激光光源。发光光纤尾端切割形成凹梯形或凹锥形，图2梯形或图1锥形角度120度具有较高的光学反射效果，这种反射可以减少光纤尾端发光不均匀性，有效提高发光强度。普通玻璃光纤切割后需要加工成以上形状，反光封帽内部是对应的塑料注塑形状与角度。发光光纤尾端也可以加工成凹圆形或更多凹反光面，但直径0.125毫米的玻璃光纤规模加工难度较大。使用时封帽通过无色透明胶水与光纤对接粘黏。
8.本发明中的发光光纤光源是至少一组能独立控制的可见光ld半导体激光光源或led，独立控制的光源有利于动态组合光的闪动效果，发光光纤光源是红色、绿色、蓝色中的至少一种，单色光源组合后可以实现光组合多颜色，尤其是三基色光源有较好效果。
9.本发明中的发光光纤光源是至少一组能独立控制的红外光ld或led，发光光纤光源是980nm、1300nm、1550nm中的至少一种。长波红外光具有传输距离更远特点，距离可以是可见光的十倍以上，能够实现千米以上发光，这在可见光传输中是无法实现的。常规蓝色激光光纤照明均需要瓦极功率激光，本发明可以减少40%激光功率达到原有效果，减少了激光危害，不需要现有的通过复杂反馈电路设计控制光源强度。
10.本发明中的绞合成缆发光光纤中间设置有功能性线缆，功能性线缆是透明尼龙丝、钢丝、铜丝、光纤中的一种或多种组合。功能性线缆可以根据应用场景提供不同用途，通讯光纤可以用于通信，电线可以用于控制信号，尼龙等塑料纤维编织可以透明，并同时提高拉力到几十公斤。
11.本发明中的发光光纤表面有塑料发光材料层，发光材料是上转换荧光材料、日光荧光材料，上转换荧光材料将不可见980nm、1300nm、1550nm发光光纤光源转换成可见光。红外激光是不可见光，光纤传导可以达到数公里，利用测发光激发上转换发光材料，间接获得可见光，日光荧光材料可以提高发光强度与多种颜色。
12.本发明中的发光光纤表面有塑料长余辉发光材料层，蓝色可见光ld或led激发长余辉发光材料，产生5小时以上夜光光纤照明。作为安全引导可以使用长余辉发光材料，当光纤光源使用蓝色或紫外发光波段，可以有效激发材料发光。
附图说明
13.图1反光封帽内部锥形结构图图2反光封帽内部梯形结构图图中结构为：1侧发光光纤，2反光封帽，3反射铝膜，4钛白层。
具体实施方式
14.一种长距离光纤消防照明线，它包括：至少一组发光光纤、发光光纤尾端镶嵌有塑料反光封帽2、发光光纤头端连接光纤光源。发光光纤是石英玻璃侧发光光纤1，市售产品具有成熟工艺与多规格，如康宁公司、长飞公司产品，塑料光纤传输距离短，老化快。反光封帽是塑料注塑件，可以用pvc、尼龙等浅色材料。内部设置有反光层，反光封帽外表设置有阻挡层。发光光纤缠绕在收放线盘，收放线盘可以是光纤本身线盘，也可以是电线轮盘，自动或手动都可以，尤其几百米以上应使用电动收放线轮，便于整理，光纤光源及控制或电源电池
可以设置在收放线盘内部。光纤光源可以是激光或大功率led，它们通过光学聚焦模组形成专用光纤光源，市售产品与技术较为成熟。
15.本发明中的多根发光光纤按规律螺旋绞合成缆，多根发光光纤可以是三根或六根等，大角度规律缠绕或绞合可以避免光纤折断，绞合加工时中芯通常设有中心线，中心线可以是塑料线或功能线，功能线在中心可以不遮挡发光。绞合后的光纤拉力、弯折都大幅提高柔软性稳定性。多根光纤一一对应多组光纤光源，光源通过电路控制可以独立或组合产生光纤光源依次产生发光，发光光纤产生动态递进式发光，这种递进发光效果形成方向流动指示效果，可以用于消防救援照明。螺旋绞合成缆后可以表面使用pvc塑料包裹保护，形成直径5毫米以上通体发光线。
16.本发明中设计的反光封帽内部是注塑凸梯形或凸锥形，也可以时金属，主要对应光纤尾端结构，这种光学设计结构可以有效反射可见光。本发明反光封帽内部反光层是反射铝膜3，塑料注塑表面要光滑，镀铝膜或铝箔平整。反光封帽外表阻挡层是钛白层4，可以有效阻挡激光泄漏，以及防止激光产生热量，尤其是几百米以上光纤照明时需要使用大功率激光光源。发光光纤尾端切割形成凹梯形或凹锥形，图2梯形或图1锥形角度120度具有较高的光学反射效果，这种反射可以减少光纤尾端发光不均匀性，有效提高发光强度。普通玻璃光纤切割后需要加工成以上形状，反光封帽内部是对应的塑料注塑形状与角度。发光光纤尾端也可以加工成凹圆形或更多凹反光面，但直径0.125毫米的玻璃光纤规模加工难度较大。本发明的反光封帽设计可以有效提高尾端发光强度20%以上，尤其对百米以上发光光纤视觉更加均匀发光，亮度损耗更小。本发明中的发光光纤直径与反光封帽反射距离成正比，常规直径125nm反射均匀长度约50米，直径250nm反射均匀长度约100米左右。
17.本发明中的发光光纤光源是至少一组能独立控制的可见光ld半导体激光光源或led，独立控制的光源有利于动态组合光的闪动效果，发光光纤光源是红色、绿色、蓝色中的至少一种，单色光源组合后彩色可以实现光组合多颜色，尤其是三基色光源有较好效果。
18.本发明中的发光光纤光源是至少一组能独立控制的红外光ld或led，发光光纤光源是980nm、1300nm、1550nm中的至少一种。长波红外光具有传输距离更远特点，可以是可见光的十倍以上，能够实现千米以上发光，这在可见光传输中是无法实现的。本发明同时避免了使用电子控制减少强光源的使用复杂的电路设计，而是采用简单的光学设计解决了光学结构传输问题。
19.本发明中的绞合成缆发光光纤中间设置有功能性线缆，功能性线缆可以在外侧与内部，发光光纤中间设置有功能性线缆更加效果明显，不遮挡整体发光。功能性线缆是透明尼龙丝、钢丝、铜丝、光纤中的一种或多种组合。功能性线缆可以根据应用场景提供不同用途，通讯光纤可以用于通信，电线可以用于控制信号，尼龙等塑料纤维编织可以透明并同时提高拉力到几十公斤。
20.本发明中的发光光纤表面有塑料发光材料层，发光材料是上转换荧光材料、日光荧光材料，市售上转换发光材料牌号ht111绿色效率较高，上转换荧光材料将不可见980nm、1300nm、1550nm发光光纤光源转换成可见光，其中980nm转换发光效率更高。红外激光是不可见光，光纤传导可以达到数公里，利用测发光激发上转换发光材料，间接获得可见光，日光荧光材料可以提高发光强度与多种颜色，可以使用常规有机无机荧光染料、颜料。
21.本发明中的发光光纤表面有塑料长余辉发光材料层，蓝色可见光ld或led激发长
余辉发光材料，停电后依然产生5小时以上夜光光纤照明。作为安全引导可以使用长余辉发光材料，当光纤光源使用蓝色或紫外发光波段，可以有效激发材料发光。
本发明优点在于
22.1）本发明使用了反射尾帽结构使得发光光纤实现了动态流动方向显示发光，对功能性电线具有显示发光照明功能，长度可以达到千米，发光均匀亮度高于20%，同时激光功率选择降低20%，弯折断裂不会发生强光伤害。
23.2）本发明可以实现各种闪动，多种颜色，用于手机充电线、耳机发光线、游戏机连接线，电话线、电源插座及电线、无线通信发射信号、天线工作状态显示，也可以用于汽车电线及充电线、户内外的临时电线安全显示、消防救生照明线、户外建筑装饰、发光服装、玩具、广告、圣诞发光，用于建筑物的通道指示、电线电缆的位置工作状态标记、建筑装饰、安全引导照明、电子器件、发光电线等领域中。
24.3）本发明具有耐折弯特点，外电极多股缠绕形成，在易燃爆场所可以广泛使用，在公路、水下、隧道等地下场所用于照明引导，便于携带布置。
25.在上面针对本发明较好的实施方式作了举例说明后，对本领域的技术人员来说应明白的是，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，对本发明所作的任何改变和改进都在本发明的范围内。

技术特征：
1.一种长距离光纤消防照明线，它包括：至少一组发光光纤、发光光纤尾端镶嵌有塑料反光封帽、发光光纤头端连接光纤光源，其特征是：发光光纤是玻璃侧发光光纤；反光封帽内部设置有反光层，反光封帽外表设置有阻挡层；发光光纤缠绕在收放线盘，光纤光源设置在收放线盘内部。2.如权利要求1所述一种长距离光纤消防照明线，其特征是：一组多根发光光纤按规律螺旋绞合成缆，多根光纤一一对应多组光纤光源，光纤光源依次产生发光，发光光纤产生动态递进式发光。3.如权利要求1所述一种长距离光纤消防照明线，其特征是：反光封帽内部是注塑凸梯形或凸锥形，反光封帽内部反光层是反射铝膜，反光封帽外表阻挡层是钛白。4.如权利要求1所述一种长距离光纤消防照明线，其特征是：发光光纤光源是至少一组能独立控制的可见光ld或led，发光光纤光源是红色、绿色、蓝色中的至少一种。5.如权利要求1所述一种长距离光纤消防照明线，其特征是：发光光纤光源是至少一组能独立控制的红外光ld或led，发光光纤光源是980nm、1300nm、1550nm中的至少一种。6.如权利要求1所述一种长距离光纤消防照明线，其特征是：绞合成缆发光光纤中间设置有功能性线缆，功能性线缆是透明尼龙丝、钢丝、铜丝、光纤中的一种或多种组合。7.如权利要求1所述一种长距离光纤消防照明线，其特征是：发光光纤表面有塑料发光材料层，发光材料是上转换荧光材料、日光荧光材料，上转换荧光材料将不可见980nm、1300nm、1550nm发光光纤光源转换成可见光。8.如权利要求1所述一种长距离光纤消防照明线，其特征是：发光光纤表面有塑料长余辉发光材料层，蓝色可见光ld或led激发长余辉发光材料，产生5小时以上夜光光纤照明。9.如权利要求1所述一种长距离光纤消防照明线，其特征是：发光光纤尾端形成凹梯形或凹锥形；反光封帽内部是对应的塑料注塑形状。

技术总结
一种长距离光纤消防照明线，它包括：至少一组发光光纤、发光光纤尾端镶嵌有塑料反光封帽2、发光光纤头端连接光纤光源，其特征是：发光光纤是玻璃侧发光光纤1；反光封帽内部设置有反光层，反光封帽外表设置有阻挡层；发光光纤缠绕在收放线盘，光纤光源设置在收放线盘内部，发光光纤能实现递进发光效果。发光光纤能实现递进发光效果。发光光纤能实现递进发光效果。


技术研发人员：郑岩 张瑞君 宋长波 陈君燕 陆红梅 田艳红 费运启 曲月秋
受保护的技术使用者：上海洞舟实业有限公司
技术研发日：2023.05.24
技术公布日：2023/8/21