光纤照明是近年发展起来的一项全新高科技照明技术。它采用光导纤维（简称“光纤”，又称“光波导”），利用全反射原理，通过光纤把光传送到人们需要的任何地方进行照明。光纤照明的特点之一是装饰性强，通过光纤输出的光，不仅明暗可调，而且颜色可变，是动态夜景照明比较理想的光源；二是安全，光纤本身不带电、不怕水、不易破损，而且体积小、柔软可挠性好，使用安全；三是光纤的使用寿命长，维修工作量很小。因光纤照明的发光点或发光体远离发光器光源，而发光器又安装在维修方便的地方，故检修起来十分方便。

1 光纤照明的原理

光纤照明系统是由光源、反光镜、滤色片及光纤组成。反光镜是获得近似平行光束的重要元件，所以一般采用非球面反光镜。而滤色片是改变光束颜色的零件。当光源通过反光镜后，形成一束近似平行光束；由于滤色片的作用，又将该光束变成彩色光；当光束通过光纤后，彩色光就随着光纤的路径送到预定的地方。由于光在传输中会产生损耗，所以光源的功率一般都很强，常用光源功率为１５０～２５０Ｗ。为了获得近似平行光束，发光点应尽量小，近似于点光源。

根据需要调换不同颜色的滤光片即可获得相应的彩色光。光纤是光纤照明系统中的主体，光纤的作用是将光传送或发射到预定地方。光纤分为端发光和体发光两种：前者将光束传到端点后，通过尾灯进行照明，而后者本身就是发光体，形成一根柔性光柱。就光纤材料而言，必须是在可见光的范围内，对光能量应损耗最小，以确保照明质量。但实际上是不可能不损耗的。所以，光纤传送距离以３０ｍ左右为最佳。

２ 光纤的种类

光纤有单股、多股和网状三种。单股光纤的直径为６～２０ｍｍ，可分为体发光和端发光两种。而多股光纤均为端发光，其直径一般为０．５～３ｍｍ，股数为几根至上百根。网状光纤均由细直径的体发光光纤组成，可以组成柔性光带。

从理论上讲，光线是直线传播的。但在实际应用中，人们都希望能改变光线的传播方向。经过科学家数百年的不懈努力，可利用透镜和反光镜等光学元件无限次改变光线的传播方向。而光纤照明的出现正是建立在“有限次”改变光线传播方向的基础上，实现了光的柔性传播。正如圆弧经无数次分割后变成直线一样，光纤照明正是经无限次反射后光线随光纤的路径传送，实现了柔性传播。但是光纤照明的柔性传播并没有改变光线直线传播的原怼?BR>

３ 光纤照明系统的构成

光纤照明系统可分成点发光（即末端发光）系统和线发光（即侧面发光）系统。光纤照明系统一般由发光器、发光导体和终端附件三部分组成。　

（１）发光器　

发光器装置包括光源、反射器、紫外线（ＵＶ）和红外线（ＩＲ）滤光器及旋转式玻璃色盘（选配件）。根据其内部所配光源不同，一般分为卤钨灯系列和金卤灯系列两种。其中卤钨灯光源功率一般为５０Ｗ或７５Ｗ，输入电压为交流１２Ｖ（装置自带电源变压器），适用于博物馆或展览馆等对温度、湿度及紫外线、红外线有特殊控制要求的场所；金卤灯光源功率一般为１５０Ｗ或２００Ｗ，输入电压为交流２２０Ｖ，适用于建筑物的轮廓照明及立面照明等对光亮度要求较高的场所。　

根据防护等级的不同，发光器装置一般分为室内型和室外型两种。旋转式玻璃色盘最多可配成八种颜色自动变换。该装置可由计算机按设定程序变化控制，也可由音响系统输出的音频信号同步控制。其自带电源插头适用的电源为交流２２０Ｖ，５０Ｈｚ。　

（２）发光导体　

发光导体一般由塑料或玻璃纤维束或单根塑料纤维构成，考虑到传输过程中的光衰减，其长度一般不超过３０ｍ，可通过系统串联解决。常见的发光导体有以下两种：一是点发光光纤。光纤外覆非常薄的塑料或玻璃纤维涂层，防止光线外泄，其外有一层不透明的衬层和一层塑料、橡胶或金属丝制的耐热、抗紫外线保护套（用于保护和支撑光纤），分室内型及室外防水型两种，均需配有发光终端附件；二是线发光光纤。采用特殊结构，可通长发光，其外有一层透明的衬层和一层耐热、抗紫外线的ＰＶＣ透明保护套，其外径规格有８ｍｍ、１１ｍｍ及１５ｍｍ三种，分室内标准型及室外防水型两种，均需配备不发光终端附件。

（３）终端附件　

无论是点发光光纤还是线发光光纤的末端，均需配置终端附件。根据点发光光纤和线发光光纤的不同发光特点，有如下两种类型的终端附件：一是发光终端附件，配置在点发光光纤终端的各类反射式或直射式类似于灯具的发光附件，有筒灯型、配透镜型（可聚光或发散光）、地面专用型以及水下型终端；二是不发光终端附件，配置在线发光光纤终端，为不透明密闭型封套。

4 光纤照明的特点

（1）单个光源可具备多个发光特性相同的发光点；

（2）光源易更换，也易于维修；

（3）发光器可以放置在非专业人员难以接触到的位置，因此具有防破坏性；

（4）无紫外线、红外线光，可减少对某些物品如文物、纺织品等的损坏；

（5）发光点小型化，重量轻，易更换、安装，可以制成很小尺寸的发光点，放置在玻璃器皿或其它小物体内，形成特殊的装饰照明效果；

（6）无电磁干扰，可应用在核磁共振室、雷达控制室等有电磁屏蔽要求的特殊场所内；

（7）光与电分离。传统照明都是由光源将电能直接转换成光能实现的，光与电是分不开的。但电有一定的危险性，所以很多场合中人们都希望光与电分开，以排除各种隐患，确保照明的安全性。光纤照明光与电分离，无电火花、无电击危险，可应用于化工、石油、天然气平台，喷泉水池、游泳池等有火灾、爆炸性危险或潮湿多水的特殊场所；

（8）光线柔性传播。从理论上讲，光线是直线传播的。然而因实际应用的多元性，人们总希望能方便地改变光的传播方向，而光纤照明可以满足这一要求；

（9）可自动变换光色；

（10）可重复使用，节省投资；

（11）柔软、易折、不易碎，易加工成各种不同的图案；系统发热低于一般照明系统，可降低空调系统的电耗。

5 光纤照明产品的安装

5.1 发光器的安装

一般情况下，发光器装置应被设置在方便操作、易于维修且非专业人士不易接触的地方。室内型发光器可直接安装在电气竖井内的专用支架上，也可将其放置在带锁的配电箱内，靠墙明装或嵌墙暗装；室外型发光器可直接安装在室外专用支架上，也可将其放置在带锁的户外防雨箱内，靠墙或安装在角钢支架上。系统的金属保护外壳和金属安装配件均应与屋面的防雷装置做可靠的电气连接。安装时还应视现场的实际情况为其配备可靠的电源插座。

5.2 光纤的安装

点发光光纤的敷设类似于一般电缆，可穿PVC塑料管或沿塑制线槽敷设，应尽量平直，减少弯曲，以防止弯曲光损耗。若有弯曲，其拐弯半径应大于或等于其直径的12倍。

线发光光纤一般敷设在广告牌表面、建筑物表面或建筑物内墙表面，可采用卡钉或绑扎带固定，弯曲时拐弯半径应大于或等于其直径的20倍，进出建筑物表面时应做好防水处理。

5.3 点发光光纤与发光终端附件的连接

一般采用专用连接套件将点发光光纤与发光终端附件连接在一起。为了确保系统的光亮输出，安装时应保证发光终端附件接口端口干净，点发光光纤切口应平直干净且整个连接过程有防尘措施。

5.4 发光终端附件的安装

发光终端附件安装基本同普通灯具的安装。综上所述，光纤照明的优势是显而易见的，但其价格较高。希望随着科学技术的发展和光纤照明产品规模化生产的实现，其造价必将降至可以接受的范围，从而使光纤照明产品在更多领域有着更为广泛的应用，其独特的动态照明效果和物理特性将使建筑照明更加绚丽多彩。

6 结束语

近年来，光纤照明技术发展很快，作为一种独特的照明新技术，光纤照明已广泛应用于工业、科研、医学及景观设计中，有着广阔的发展前景。