[发明专利]一种通过光纤耦合的紫外LED杀菌方法及装置

说明书

本发明公开了一种通过光纤耦合的紫外LED杀菌方法，包括如下步骤：S1：封装好的紫外LED上安装透镜以及准直器；S2：通过准直器出来的紫外LED光能够接近准直的平行光；S3：多束光纤耦合准直后的平行光按照平行线状排列安装；S4：平行线状排列的紫外LED耦合光源可以做成杀菌消毒器。本发明具有以下有益效果：(1)可以安装在多种杀菌消毒装置上；(2)近距离和远距离都可以实现高效杀菌消毒，应用场景被无限拓宽；(3)发散的LED光经过光纤耦合成准直平行光，简单易行；(4)所需的透镜、准直器、光线集束器、光线分路器容易获得；(5)光纤耦合后的紫外LED发光强度损失非常小；(6)远距离光衰较少，可以应用在诸多大空间杀菌消毒领域。

技术领域

本发明属于紫外线杀菌技术领域，具体涉及一种通过光纤耦合的紫外LED杀菌方法及装置。

背景技术

随着科技水平的进步，制造业的持续发展，生活水平也得到不断地改善，物质生活和精神生活都有大幅的提升。然而近年来我们也遇到一个尴尬的情况，生活水平虽然改善，环境却日益恶化。雾霾、水污染等的加重给日益改善的生活水平增添了瑕疵，空气和水等携带的细菌病毒正在侵蚀我们的健康。2019年出现的新型冠状病毒，已经肆虐全球，生命在此病毒面前变得更加脆弱不堪一击，因病毒导致的死亡人数不可预估，同时世界经济也遭受前所未有的冲击。为了有效抑制病毒，中国卫健委也出台了一系列的方案，其中有一个方案也被提出来，也就是紫外线杀菌。紫外线杀菌的原理是利用适当波长紫外线对细菌的脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)的分子键进行破坏，破坏原有细菌菌落并阻止细菌的复制繁殖，达到杀死细菌的目的。紫外线杀菌技术是利用高强度紫外线照射，将各种细菌、病毒、寄生虫、水藻以及其他病原体直接杀死，紫外线杀菌具有广谱高效性，对大部分细菌和病毒具有秒杀能力，所以目前被广泛应用于民生、医疗以及生产制造行业。

由于紫外线杀菌的光谱高效性，各式各样的紫外杀菌设备如雨后春笋爆发出来了，如紫外线杀菌加湿器、紫外创可贴、紫外杀菌饮水机、紫外线杀菌箱包、手持式表面杀菌器等等等。这些杀菌装置已经很大程度上满足了人们对近距离表面杀菌，近距离空气杀菌，近距离水杀菌的需求。近距离的杀菌需求非常大，但是对于大空间远距离的杀菌需求也存在很多应用场景。而紫外光因其在空气及水中传播存在指数级衰减规律，势必导致紫外线经过远距离传输后功率明显降低，杀菌消毒效率明显下降甚至可能起不到杀菌消毒的作用。

远距离杀菌消毒的主要障碍在于紫外线在远距离传输过程中存在的散射吸收而导致的巨大损耗，所以解决远距离紫外线传输损耗问题对紫外线杀菌消毒的拓展显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种通过光纤耦合的紫外LED杀菌方法及装置，以解决上述背景技术中所提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：一种通过光纤耦合的紫外LED杀菌方法，其结构要点在于：包括如下步骤：

S1：封装好的紫外LED上安装透镜以及准直器；

S2：通过准直器出来的紫外LED光能够接近准直的平行光，从准直器中出来的LED光耦合进入光纤传输，从光纤另外一头出来的光也为准直平行光，经过准直后的紫外LED光光束较小，光强较强；

S3：步骤S2中的多束光纤耦合准直后的平行光按照平行线状排列安装，可以获得一条线状紫外LED耦合光源；

S4：步骤S3中平行线状排列的紫外LED耦合光源可以做成杀菌消毒器，形成面扫描杀菌消毒，具有远距离高效杀菌消毒功能。

作为优选的，步骤S3：步骤S2中的光纤输出的一条或多条准直平行光经过光线集束器，把多束光集合成一束，形成单束准直平行光，从光线集束器出来的单束准直平行光经过鲍维尔棱镜后直接形成一条线光源。

作为优选的，从光线集束器出来的单束准直平行光可以通过光的分路器分成若干的功率相同的光束。

作为优选的，透镜采用一个或多个。