[发明专利]一种光能全反射聚光器

权利要求书

1.一种光能全反射聚光器，其特征在于：该一种光能全反射聚光器由一整块透光材料制成，包括抛物面聚光体(1)、圆柱反射体(2)和圆弧折光面(3)，三者沿同一对称轴依次设置；所述的抛物面聚光体(1)与圆柱反射体(2)首尾连接，所述的圆弧折光面(3)由圆柱反射体(2)底部的内侧挖去一块半球体而成；平行于对称轴的平行光束从抛物面聚光体(1)顶部入射；

所述的圆弧折光面(3)的圆心位于平行光束经过抛物面聚光体(1)和圆柱反射体(2)的反射后形成的焦点F的上方，圆弧折光面(3)的最高位置位于所有入射平行光束经过抛物面聚光体(1)第一次反射后的传播路径下方；

所述的平行光束射入抛物面聚光体(1)的入口后，到达其侧表面时的入射角θ满足以下关系：

sinθ≥1n]]>

平行光束经过抛物面聚光体(1)的侧表面反射后射入圆柱反射体(2)的侧面时，入射角δ满足以下关系：

sinδ≥1n]]>

其中，n为所述透光材料的折射率。

2.根据权利要求1所述的一种光能全反射聚光器，其特征在于：圆弧折光面(3)的弧度为0～π。

3.根据权利要求2所述的一种光能全反射聚光器，其特征在于：圆弧折光面(3)的直径d满足d＞0且d＜l，其中l为圆柱反射体(2)的直径。

4.根据权利要求3所述的一种光能全反射聚光器，其特征在于：所述透光材料的折射率n大于圆弧折光面(3)下方介质的折射率n'。

5.根据权利要求1所述的一种光能全反射聚光器，其特征在于：所述的抛物面聚光体(1)的形状根据以下关系获得：

pl=k]]>

其中，p为抛物面聚光体(1)轴截面形成的抛物线的焦参数，l为圆柱反射体(2)的直径，k为参数；

参数k的取值满足以下关系：

k≤32n2-1]]>且k≤32n2-1n+1(0<k<23)]]>

其中，n为所述透光材料的折射率。

6.根据权利要求1－5任一项所述的一种光能全反射聚光器组成的一种光能全反射聚光系统，其特征在于：所述光能全反射聚光系统由多个所述光能全反射聚光器通过并联组合形成。

7.根据权利要求6所述一种光能全反射聚光系统，其特征在于：所述光能全反射聚光系统为单向大截面的聚光系统，由多个所述光能全反射聚光器并联组合形成，且各个所述光能全反射聚光器的抛物面聚光体(1)顶部处于同一平面。

8.根据权利要求6所述一种光能全反射聚光系统，其特征在于：所述光能全反射聚光系统为多向截面的聚光系统，由多个所述光能全反射聚光器并联组合形成，且相邻的各个所述光能全反射聚光器的对称轴呈夹角设置。