[发明专利]用于光漫射光纤的照明系统

说明书

一种照明系统(100)包括光漫射光纤(110)以及具有光源(142)的光输出装置(140)。所述光漫射光纤(110)包括第一端(112)、第二端(114)、纤芯(120)、围绕纤芯(102)的包层(122)、外表面(128)以及多个纳米级结构(125)，所述纳米级结构(125)被配置为使受引导光散射通过所述外表面(128)。所述光漫射光纤(110)具有数值孔径NA_LDF。所述光输出装置(140)具有有效数值孔径NA_O，其小于所述光漫射光纤(110)的所述数值孔径NA_LDF。此外，所述光输出装置(140)光学地耦合到所述光漫射光纤(110)的所述第一端(112)的端面(116)，以使由所述光输出装置的所述光源输出的光以入射角θ_i照射所述端面(116)，所述入射角θ_i与所述端面(116)不正交并且在sin^‑1NA_LDF‑sin^‑1NA_O的约5°内。

相关申请的交叉引用

本申请根据专利法请求2017年4月11日申请的美国临时申请第62/484098号的优先权权利，其全部内容依赖于此并以引用的方式并入本文中。

技术领域

本公开涉及照明系统。更具体地，本公开涉及包括用于提供照明的光漫射光纤的照明系统。

发明内容

根据本公开的主题，照明系统包括光漫射光纤以及具有光源的光输出装置。光漫射光纤包括第一端、与第一端相对的第二端、纤芯、围绕纤芯的包层、外表面以及位于纤芯、包层或纤芯和包层两者中的多个纳米级结构。多个纳米级结构被配置为将受引导光朝向光漫射光纤的外表面散射，使得一部分受引导光沿着光漫射光纤的漫射长度漫射通过外表面。光漫射光纤具有数值孔径NA_LDF。光输出装置具有有效数值孔径NA_O，其小于光漫射光纤的数值孔径NA_LDF。此外，光输出装置光学地耦合到光漫射光纤的第一端的端面，以使由光输出装置的光源输出的光以入射角θ_i照射端面，所述入射角θ_i与端面不正交并且在sin^-1NA_LDF-sin^-1NA_O的约5°内。

根据本公开的另一实施方式，一种方法包括：将由光输出装置的光源输出的光以第一入射角θ_i1引导至光漫射光纤的第一端的端面。光漫射光纤包括第一端、与第一端相对的第二端、纤芯、围绕纤芯的包层、外表面以及位于纤芯、包层或纤芯和包层两者中的多个纳米级结构。多个纳米级结构被配置为将受引导光朝向光漫射光纤的外表面散射，使得一部分受引导光沿着光漫射光纤的漫射长度漫射通过外表面。光漫射光纤具有数值孔径NA_LDF。光输出装置具有有效数值孔径NA_O，其小于光漫射光纤的数值孔径NA_LDF。此外，第一入射角θ_i1与光漫射光纤的第一端的端面不正交并且在sin^-1NA_LDF-sin^-1NA_O的约5°内。所述方法还包括改变光输出装置与光漫射光纤的第一端的端面之间的相对角位置，以使由光输出装置的光源输出的光以第二入射角θ_i2引导至光漫射光纤的第一端的端面中，所述第二入射角θ_i2与端面不正交并且在sin^-1NA_LDF-sin^-1NA_O的约5°内。