透光和导光材料
汽车led导光条原理
汽车led导光条原理汽车LED导光条是一种新型的汽车照明装置，它采用LED灯珠作为光源，通过导光条将光线均匀地分布在整个导光条上，从而实现汽车照明的效果。
那么，汽车LED导光条的原理是什么呢？汽车LED导光条的原理主要是通过导光条将LED灯珠发出的光线均匀地分布在整个导光条上，从而实现汽车照明的效果。
导光条是一种特殊的光学元件，它可以将光线从一个点传输到另一个点，而且能够保持光线的亮度和颜色不变。
导光条的主要材料是聚碳酸酯（PC）或聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA），这两种材料具有良好的透光性和耐热性，能够满足汽车照明的要求。
汽车LED导光条的结构主要由LED灯珠、导光条和散热器三部分组成。
LED灯珠是导光条的光源，它发出的光线经过导光条的折射和反射，最终被均匀地分布在整个导光条上。
导光条的形状和长度可以根据汽车的不同部位和照明需求进行设计和制造。
散热器是导光条的重要组成部分，它能够有效地散发LED灯珠产生的热量，保证LED灯珠的寿命和稳定性。
汽车LED导光条的优点主要有以下几个方面：1. 节能环保：LED灯珠具有高效节能的特点，能够有效地降低汽车的能耗和排放。
2. 明亮均匀：导光条能够将LED灯珠发出的光线均匀地分布在整个导光条上，从而实现汽车照明的效果。
3. 寿命长：LED灯珠的寿命比传统的灯泡长很多，能够大大降低汽车的维修成本和使用成本。
4. 安全可靠：汽车LED导光条具有高亮度、高可靠性和防水防尘的特点，能够保证汽车行驶的安全性和稳定性。
总之，汽车LED导光条是一种新型的汽车照明装置，它采用LED灯珠作为光源，通过导光条将光线均匀地分布在整个导光条上，从而实现汽车照明的效果。
它具有节能环保、明亮均匀、寿命长、安全可靠等优点，是未来汽车照明的发展方向。
液晶常用导光板材料PMMA-MS-PS介绍及对比
目录一、导光板常用材料二、PMMA板特点三、MS板特点四、PS板特点PMMA板特点LGP常用材料导光板LGP是以光学级亚克力PMMA/MS等为基材，透过全高透光率的导光点，使导光板光线折射成面光源，通过各种疏密、大小不一的导光点，可使导光板均匀发光。
目前常用的光学级材料主要有：PMMA板（平板/结构板）、MS板（平板/结构板)、PC板、PS板等材料。
此外，通过在PMMA、PC、PS、PP等基材基础中添加无机或有机光扩散剂、或者通过基材表面的微结构产生光学扩散的效果，又可制成对应特性的扩散板（PMMA扩散板、PC 扩散板等等）。
PMMA（CM-205G）：聚甲基丙稀酸甲酯(PMMA)，英文名Acrylics，俗称为亚克力。
由甲基烯酸甲酯单体（MMA）聚合而成，又称有机玻璃。
1、极佳透明度：无色透明有机玻璃板材，具有高透明度，透光率达93%以上，所需的灯光强度较小，节省电能。
2、冷热膨胀系数很大：受温度影响大，应考虑预留伸缩间隙，其线膨胀系数约为8.3*10-5K-1 。
3、吸水率高：受湿度影响大，吸水率为0.3-0.4%，在所有光学塑料中它的吸水率最高。
4、色散：nd=1.491，阿贝数Vd=57.2，色散系数最小，成像的清晰度高。
5、硬度：洛氏硬度M-97，材质脆，抗冲击强度一般，易擦伤。
6、…比重1.19kg/m³较高，相比其他材质成本略高。
2、优良的耐候性：对自然环境适应性很强，即使长时间在日光暴晒，其透明度和色泽变化小，抗老化性能好。
3、加工性能良好：既适合机械加工又易热成型。
4、优异的综合性能：绝缘性能优良，适合各种电器设备。
5、无毒环保：即使与人长期接触也无害，还有燃烧时产生的气体不产生有毒气体，回收率高。
6、应用：广泛地适用于背光模组零组件及扫描器等。
7、…MS板特点MS（PM-600 ）：是以甲基丙烯酸甲酯(MMA)和苯乙烯(SM)为主要原料所合成的透明共聚合物。
无色透明板材，抛光面具有高透亮的特征，透光率可达91%，略低于PMMA材质。
透光材料
按材料的透光率大小，可以将其分为：透明材料：波长400nm-800 nm可见光的透光率在80%以上；半透明材料：400 nm -800 nm可见光的透光率在50%-80%之间；不透明材料：400 nm -800 nm可见光的折射率在50%以下。
按上述分类，可以将树脂分为透明性树脂：主要包括PMMA、PC、PS、PET、PES、J.D系列、CR-39、SAN(又称AS)、TPX、HEMA、BS（又称K树脂）等；半透明树脂：PP、PA；不透明树脂：ABS、POM、PTFE、PF等。
一、PMMA(亚克力）：化学名称叫聚甲基丙烯酸甲酯，俗名有机玻璃1、物理特性：高度透明的无定形热塑性聚合物，PMMA的密度大约在1150-1190 kg/m3，是玻璃(2400-2800 kg/m3)的一半；高度通明性，透光率90％-92％，比无机玻璃还高(普通玻璃的透光率大约在86%左右，光学玻璃透光率能达到92% )，并能透过紫外线光达73．5％。
折射率1. 49。
机械强度高、韧性好，拉伸强度60--75MPa，冲击强度12-13kJ／m，比无机玻璃高8-10倍。
具有优良的耐紫外线和大气老化性。
玻璃化温度80-100 ℃，分解温度＞200 ℃。
使用温度-40～80℃。
耐碱、耐稀酸、耐水溶性无机盐、烷烃和油脂。
溶于二氯乙烷、氯仿、丙酮、冰醋酸、二氧六环、四氢呋喃、醋酸乙酯等，不溶乙醇、乙醚、石油醚等。
电绝缘性良好。
PMMA具有质轻、价廉，易于成型等优点。
2、压克力板分类：压克力板（亚克力板）按透光度又可分纯透明板、著色透明板、半透明板（如彩色板）；按表面光泽，则可分为高光板，丝光板和消光板（也称磨砂板）；按照性能，亚克力板还可他普通板、抗冲板、抗紫外线板、阴燃板及高耐磨板等等。
3，工，电子产品的按键(。
日用消费品（饮料杯、文具等）。
二、PC材料：化学名为聚碳酸酯，是一种综合性能优良的非晶型热塑性树脂1、物理特性：具有特别好的抗冲击强度、热稳定性、光泽度、抑制细菌特性、阻燃特性以及抗污染性；工作温度为115℃，PC有很好的机械特性、透光特性，透光率达89%, 还具有自熄、无毒、可着色等优点。
亚克力导光板规格
亚克力导光板规格亚克力导光板是一种用于照明和显示领域的新型材料，其规格对于产品的性能和应用起着重要的作用。
本文将从厚度、尺寸、透光率和耐候性四个方面介绍亚克力导光板的规格。
一、厚度：亚克力导光板的厚度通常在2mm至10mm之间。
较薄的导光板适用于小尺寸的照明产品，如手电筒、指示灯等；较厚的导光板则常用于大尺寸的照明设备，如LED面板灯、广告牌等。
厚度的选择应根据具体产品的需求和设计要求进行。
二、尺寸：亚克力导光板的尺寸可以根据客户的需求进行定制。
常见的导光板尺寸有1200mm*600mm、1200mm*1200mm、600mm*600mm等。
在选择尺寸时，需要考虑到产品的实际应用场景和安装要求，确保导光板能够完美适配，并提供良好的照明效果。
三、透光率：亚克力导光板的透光率是衡量其光学性能的重要指标之一。
一般来说，亚克力导光板的透光率在80%以上。
高透光率的导光板能够更好地传导光线，提供均匀柔和的照明效果。
在选择导光板时，透光率是需要关注的重要参数之一。
四、耐候性：亚克力导光板具有良好的耐候性能，能够在户外环境下长期使用而不发生变色或变黄。
这使得亚克力导光板广泛应用于户外照明和广告牌等领域。
在选择导光板时，需要关注其耐候性能，以确保产品具有长寿命和稳定的照明效果。
总结：亚克力导光板的规格对于产品的性能和应用至关重要。
在选择导光板时，需要考虑厚度、尺寸、透光率和耐候性等因素，以满足产品的实际需求和设计要求。
通过合理选择规格，可以获得良好的照明效果和使用体验。
以上是关于亚克力导光板规格的介绍，希望对您有所帮助。
如果您对亚克力导光板还有其他疑问或需求，请随时与我们联系。
感谢您的阅读！。
导光膜的原材料
导光膜的原材料
导光膜的原材料主要包括光学级聚酯薄膜（ PET）、聚碳酸酯（ PC）、聚丙烯 PP）等。
其中，光学级聚酯薄膜 PET）是导光膜最常用的原材料之一，具有优异的光学性能、尺寸稳定性和机械强度，能够满足导光膜的高精度和高亮度要求。
聚碳酸酯（ PC）则具有较高的耐热性和耐寒性，适用于一些特殊的应用场景。
聚丙烯（ PP）则具有较好的柔韧性和可加工性，适用于一些需要弯曲或成型的导光膜产品。
此外，导光膜的原材料还包括一些添加剂，如扩散剂、增亮剂、爽滑剂等，这些添加剂可以提高导光膜的光学性能和使用性能。
导光膜的原材料需要具备优异的光学性能、尺寸稳定性、机械强度和耐热性等特点，以满足不同应用场景的需求。
用于LED透镜、LED透光板的PMMA介绍
用于LED透镜、LED透光板的PMMA介绍 LED透镜一般为硅胶透镜，因为硅胶耐温高(也可以过回流焊)，因此常用直接封装在LED芯片上。
一般硅胶透镜体积较小，直径3-10mm.并且LED透镜一般与LED紧密联系在一起，它有助于提升LED的出光效率、透镜改变LED的光场分布的光学系统。
PMMA也叫亚克力或者亚加力。
都是英文acrylic的中文叫法，翻译过来其实就是有机玻璃。
化学名称为聚甲基丙烯酸甲酯。
香港人多叫亚加力，是一种开发较早的重要热塑性塑料，具有较好的透明性、化学稳定性和耐候性，易染色，易加工，外观优美，在建筑业中有着广泛的应用。
多用于大功率LED 透镜、LED透光板等。
有机玻璃产品通常可以分为浇注板、挤出板和模塑料。
亚克力(ACRYLIC)，俗名特殊处理有机玻璃。
亚克力(压克力)的研究开发，距今已有一百多年的历史。
物理性质 高度透明的无定形热塑性聚合物，相对密度(30℃/4℃)1.188-1.22.高度通明性，透光率90%-92%,比无机玻璃还高，并能透过紫外线光达73.5%.折射率1.49.机械强度高、韧性好，拉伸强度60一75MPa,冲击强度12-13kJ/m,比无机玻璃高8-10倍。
可拉伸定向，冲击强度提高1.5倍。
具有优良的耐紫外线和大气老化性。
玻璃化温度80-100℃，分解温度200℃。
使用温度-40~80℃。
耐碱、耐稀酸、耐水溶性无机盐、烷烃和油脂。
溶于二氯乙烷、氯仿、丙酮、冰醋酸、二氧六环、四氢呋喃、醋酸乙酯等，不溶乙醇、乙醚、石油醚等。
电绝缘性良好。
PMMA具有质轻、价廉，易於成型等优点。
辨别方法。
透光和导光材料
注意：芯径尺寸不是判断单模和多模光纤的标准
单模光纤和多模光纤 (续)
单模光纤 优点：不存在模间色散，带宽大，用于长途传输 缺点：芯径小，较多模光纤而言不容易进行光耦合，需要使
(G.652) (G.653) (G.655) (DCF)
单模光纤和多模光纤
光的传播模式：一定频率，一定偏振状态，一定的传播方向。 在光纤的受光角内，以某一角度射入光纤端面，并能在光纤 纤芯-包层交界面上产生全反射的传播光线，就可以称为入射 光的一个传播模式
单模光纤(Signal Mode Fiber)：仅允许一个模式传播的光纤 多模光纤(Multiple Mode Fiber)：同时允许多个模式进行传播
P
P
n2 r
n1
0
n1 O
Q
n2
Q
O
阶跃光纤和梯度光纤
阶跃光纤
梯度光纤
梯度光纤可以减小模间色散：沿着轴心传播的光经历的路程短 但折射率高，沿纤芯外层传播的光路程长但折射率低。
光纤的的传输特性
色散 损耗 光纤非线性效应
光纤的带宽
光纤带宽的定义是频率响应H(f)和零频率响应H(0)
n12 பைடு நூலகம் n22 2n12
2n12
n1
2
θ
接收锥
数值孔径
NA表示光纤接收和传输光的能力。 NA（或θa）越大，表示光纤接收光的能力越强，光
源与光纤之间的耦合效率越高。
NA越大，纤芯对入射光能量的束缚越强，光纤抗弯
导光柱的材料
导光柱的材料导光柱是一种用于指示方向或提供照明的装置，它能够将光线从光源传导到需要照亮的地方。
导光柱的材料选择对于其性能和使用效果至关重要。
在选择导光柱的材料时，需要考虑到光的传导效率、耐久性、成本和制造工艺等因素。
下面将介绍几种常见的导光柱材料及其特点。
首先，塑料是导光柱常用的材料之一。
塑料具有良好的透光性和成型性，可以通过注塑或挤出工艺制成各种形状的导光柱。
常见的塑料材料有聚碳酸酯（PC）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）和聚乙烯（PE）等。
这些材料具有良好的光学性能，能够有效地传导光线，并且具有较好的耐磨性和耐候性，适用于室内和室外环境。
其次，玻璃也是一种常用的导光柱材料。
玻璃具有优异的光学性能，能够实现高效的光线传导，而且具有较好的耐腐蚀性和耐高温性，适用于一些特殊环境下的导光需求。
然而，玻璃材料通常比塑料更脆，制造成本也较高，因此在一些对成本和安全性要求较高的场合可能不太适用。
另外，金属材料也可以用于制造导光柱。
铝合金和不锈钢等金属材料具有良好的导光性能和耐用性，适用于一些需要抗风雨和外力冲击的户外导光装置。
然而，金属材料通常比塑料和玻璃更重，加工工艺也更复杂，因此在一些对重量和成本要求较高的场合可能不太适用。
除了上述材料外，还有一些新型材料也逐渐应用于导光柱的制造中。
例如，有机硅材料具有良好的光学性能和耐候性，同时具有较好的柔韧性和耐高温性，适用于一些特殊形状和环境下的导光需求。
纳米材料和光学纤维等新材料也正在逐渐应用于导光柱的制造中，它们能够实现更高效的光线传导和更精细的光学效果。
综上所述，导光柱的材料选择应根据具体的使用场景和要求进行合理的选择。
在一般的室内照明和指示方向的场合，常见的塑料和玻璃材料已经能够满足需求；而在一些特殊环境下的导光需求，如户外、高温、高湿等场合，则需要选择具有更高耐用性和适应性的材料。
随着材料科学和工艺技术的不断进步，相信导光柱的材料将会有更多的创新和突破，为人们的生活和工作带来更加便利和舒适的体验。
解决导光灯光效果均匀漂亮的办法
导光问题解决办法. 灯光效果要均匀漂亮, 要从以下几个方面着手:A. 光源的选择:B. 导光材料的选择:C. 光源的空间布置:D. 光的颜色及分配:E. 光的反射和折射处理:1.导光材料的选择：a) 一般有PC,PMMA,PS,半透明ABS等，b) 导光效果最好的是PMMA和PC，效率能达到92％以上，2.导光结构：一般最简单的电源类指示灯结构，就是在导光柱底部加一LED灯形成。
但是对大面积的透光指示效果就比较难处理，常用的方式有以下几种：a) 在背部加多LED，比如常见的光圈效果，在背部做咬花或磨砂效果，表面也可做0.3*0.3锯齿面防止透光，电火花规格为粗电火花纹建议用VDI27,材料最好选用半透明的，注意导光柱与LED间的距离，不可太靠近，否则散光效果不好，LED灯要选用散射角度大点的，b) 在导光柱背面做咬花、磨砂、或雾面处理和凸点结构，然后从侧面照LED结构方式，注意点与上面一样，c) 在导光柱和光源之间加一块半透明的矽胶垫可得到较均匀的导光效果d) CD机导光板常用PMMA,厚度为3~5MM,背部有圆弧,光从侧面打入,表面贴散光纸,固定导光板的支架用白色,表面光滑,防止漏光,e) 距离LED较近。
用反光就行，PCB上贴白纸，或用白油,导光柱设计与前面一样，f) 手机上的发光件：PC+色粉，做成半透明的即可，发的光均匀，又不刺眼3.导光结构实例说明：市场上的导光材料都是PMMA，光学的东西理论性很强，导光原理一般都是利用全反射原理，一般要效果好的话，利用45度斜角效果是最好的，另外也有弧形，和角度较小的情况先上图说明一种导光柱，发光部分有一定的长度，要求发光部分发光比较均匀，见下图。
除了表面光洁度比较重要之外，各个面之间的角度也比较重要，另外要选择发光亮度和角度合适的LED，当然模具结构也要考虑，因为PMMA必须留较大的脱模斜度，如果光学方面不允许留斜度的地方，只有走行位了。
第一种利用了光的全反射和散射第二种和第三种都是全反射原理。
光纤导光原理和光纤材料
光纤导光原理和光纤材料光纤是一种用于传输光信号的电光传输媒介，具有高带宽、低损耗、抗干扰等优点，被广泛应用于通信、医疗、工业、军事等领域。
光纤的导光原理和材料是影响其性能和应用的重要因素。
光纤的导光原理基于光的全反射现象，即光线在两种折射率不同的介质交界面上，入射角大于临界角时会发生全反射。
这个原理使得光线能够在光纤的芯层中沿着纤芯进行传输，而不会从光纤中逸出。
光纤由芯层和包层组成，利用芯层和包层之间的折射率差异来实现光的传输。
光线由光纤的一端入射到纤芯中，通过不断地发生全反射进行传输，并最终从光纤的另一端出射。
由于全反射的特性，光信号能够沿着光纤进行长距离传输而几乎不发生衰减或损耗。
光纤的导光原理涉及到光的折射率和光线的入射角。
光的折射率是光线在一些介质中传播速度与真空中传播速度的比值。
介质的折射率决定了光线在介质中的传播速度，进而影响光线的入射角和全反射的发生。
通常，纤芯的折射率高于包层的折射率，这样光线就能够被纤芯完全反射。
同时，纤芯的直径通常很小，使得光线在纤芯中的传输仅发生在几个角度上。
光纤的导光原理也与光的波导特性有关。
光线在光纤中的传输可以被视为电磁波在波导中的传输。
光纤的芯层和包层具有一定的厚度和形状，能够限制光线在其中的传播模式和传播方向。
光纤通常采用单模或多模结构，区别在于光纤纤芯的直径和光的模式。
单模光纤的纤芯直径非常小，使得光线只能以一种模式在其中传播，可用于长距离传输；多模光纤的纤芯直径相对较大，容许多个模式的光线在其中传播，适用于短距离传输。
光纤的材料是光纤导光原理实现的关键。
光纤通常由高纯度的二氧化硅（SiO2）制成，二氧化硅具有优异的光学性能和化学稳定性。
它的折射率可通过控制二氧化硅的成分和纯净度来调节。
此外，二氧化硅还具有高熔点、低热膨胀系数等特点，使得光纤能够在高温和恶劣环境下稳定运行。
除了二氧化硅外，光纤还可能用到其他材料，如掺杂了不同的元素或化合物以改变其光学性能的光纤。
pc导光板工艺
pc导光板工艺PC导光板是一种广泛应用于LED照明领域的材料，具有高透光性、均匀的光线分布和良好的耐候性等优点。
本文将详细介绍PC导光板的制作工艺。
一、材料准备1. PC板材：选择质量好、透光性高、厚度均匀的PC板材。
2. 切割刀具：使用尖端锋利、切割效果好的切割刀具。
3. 打孔工具：选择合适尺寸的打孔工具，保证打出来的孔洞大小和位置准确。
4. 电钻：用于在PC板上钻孔，选择功率适中、转速可调的电钻。
二、切割1. 将PC板放置在平整稳固的工作台上，用尺子和笔画出需要切割的尺寸和形状。
2. 使用切割刀具沿着线条缓慢而坚定地进行切割，注意力度要均匀，避免出现断裂或损伤。
3. 切割完毕后用砂纸或打磨机对边缘进行修整，并确保边缘平整无毛刺。
三、打孔1. 使用打孔工具在PC板上标出需要打孔的位置和大小。
2. 将PC板放置在平整的工作台上，使用电钻对标记好的位置进行钻孔，注意力度要均匀，避免出现裂纹或者损伤。
3. 打孔完毕后用砂纸或打磨机对孔洞边缘进行修整，并确保平整无毛刺。
四、折弯1. 将需要折弯的位置用尺子和笔画出来，并在需要折弯的位置两侧划线，以便于折弯时掌握力度。
2. 将PC板放置在平整稳固的工作台上，将需要折弯的位置对准划好的线条，用手轻轻按压并慢慢向下弯曲，直至达到所需角度。
3. 折弯完毕后用砂纸或打磨机对边缘进行修整，并确保平整无毛刺。
五、组装1. 将需要组装的PC导光板按照设计要求摆放好，并使用透明胶水或者其他粘合剂将其固定在一起。
2. 使用螺丝和螺母将各个部分连接起来，并确保连接牢固。
3. 组装完毕后对整个PC导光板进行检查，确保各个部分连接紧密、无缝隙和松动。
六、质量检验1. 对制作好的PC导光板进行透光性测试，确保其透光性达到设计要求。
2. 对制作好的PC导光板进行均匀性测试，确保其能够均匀地分布光线。
3. 对制作好的PC导光板进行耐候性测试，确保其能够长期使用而不会受到氧化或者老化等影响。
高透明导光材料制备工艺的透射率与光散射优化
高透明导光材料制备工艺的透射率与光散射优化高透明导光材料制备工艺的透射率与光散射优化高透明导光材料在光学领域具有广泛的应用。
然而，实际制备过程中常常会出现透射率不高和光散射严重等问题。
为了优化透射率和减少光散射，我们需要从原材料选择、制备工艺以及后处理等方面加以改进。
首先，选择合适的原材料是优化透射率和光散射的重要一步。
合适的原材料应具有高透射率和低光散射的特性。
常见的高透射率材料包括无机玻璃、有机玻璃、聚合物等。
在选择过程中，我们可以通过测量材料的光透过率和光散射角度来确定最佳的原材料。
同时，也可以通过材料组分的调节来提高透射率和减少光散射。
其次，在制备工艺中，我们可以采用一些技术手段来优化透射率和光散射。
例如，可以采用热熔法制备高透明导光材料。
热熔法能够使材料分子内部结构更加紧密，提高材料的光传输效率。
此外，也可以采用共溶法、溶胶-凝胶法等制备工艺，通过控制处理条件和添加适量的表面活性剂等手段来提高材料的透射率和减少光散射。
最后，在后处理过程中，我们可以通过添加添加剂或进行表面处理来进一步优化材料的透射率和光散射。
例如，可以添加抗反射涂层来减少材料表面的反射，提高透射率。
也可以采用表面微结构化处理来减少光的散射，增强光的传输。
这些后处理技术能够改善材料的光学性能，进一步提高材料的透明度和降低光的散射。
综上所述，高透明导光材料的制备工艺中，透射率和光散射的优化可以从原材料选择、制备工艺和后处理等方面加以改进。
通过选择合适的原材料、采用合适的制备工艺以及进行合适的后处理，我们可以提高材料的透射率，减少光的散射，从而优化高透明导光材料的光学性能。
这将为高透明导光材料的应用提供更好的条件和发展空间。
在高透明导光材料制备工艺中，除了选择合适的原材料、采用合适的制备工艺和进行合适的后处理外，还有其他一些相关的内容需要考虑。
下面将进一步探讨这些内容，以进一步优化材料的透射率和光散射。
首先，光学材料的纯度对透射率和光散射起着重要影响。
透光和导光材料
EXIT
第八章
透光和导光材料
二、光纤材料特征值 1、传输损耗 Q 传输损耗指光在纤维中传输途中的损耗，表示为： Q=10log(I2/I1) (dB/km) I1－入射光强；I2－出射光强；Q－传输损耗 (dB/km)。 |Q| 越大，光信息传播的距离就越短； |Q| 越小，光信 息传播的距离就越远。 传输损耗Q值是衡量光学纤维通信介质质量好坏的一 个最重要的指标。
4. 平均色散系数υ D 透光材料中光学玻璃通常 按折射率 nD 和平均色散系数 υ D 两个光学常数进行分类。 平均色散系数的表示为:
nD 1 D n F nC
EXIT
第八章
透光和导光材料
二、透光材料的种类 透可见光的材料常用的有玻璃和高聚物两大类。 1. 玻璃材料 玻璃材料的优点：透射率最高 ( 可高达 98 ％以上 ) ， 折射率范围大(1.44～1.94)，色散系数范围大(υD= 20～90) 光学稳定性好，耐磨损。 玻璃材料的缺点：密度大(2.27～6.26g/cm3)，耐冲击 强度低，加工困难，制造周期长。 目前玻璃是制造各种光学元件特别是高、精光学元 件的主要的材料，各种经过特殊加工的玻璃也广泛用于 其他用途。
EXIT
第八章
透光和导光材料
5. 硬度高的透光高聚物
提高透光高聚物的硬度的主要方法是提高交联度。交联型含有氨 基甲酸酯官能团树脂的铅笔硬度可达 5H～9H。但交联太高，刚性也增 大。 6. 高吸水率透光高聚物 随着隐形眼镜等接触透镜的实用化，要求高吸水率透光聚合物。 常用单体MMA、HEMA、乙烯基吡咯烷酮等。
EXIT
第八章
透光和导光材料
四、光纤材料的应用 光纤通信是光纤的重要应用领域。 光纤通信具有通信容量大，抗干扰， 保密性好，重量轻、抗潮湿和抗腐 蚀等优点。 另外光纤在医学、传感器、收发器、 艺术等方面都有不同的应用。
导光板工艺及其物料特性
导光板工艺及其物料特性导光板，也称为光导板，是一种将光线导入板材之中，并通过独特的光线输出效果进行材质的散射，使光源的出射更均匀。
其工艺的制作步骤包括了光源导入、光源扩大、光源输出三个步骤。
1.光源导入：选用高透明度的导光板材料，如有机玻璃（亚克力）、PC材料、PETG材料等，将光源导入到板材内部。
2.光源扩大：采取物理或化学手法，将材料内部划有均匀的微小结构，通过折射和反射使光线在板材之间跳跃和反射，从而扩大了光源。
3.光源输出：根据光散射的理论，通过改变微小结构的型状和间距，调控光线的输出方向和出射量，使得出射光比入射光更加均匀，达到了良好的光线效果。
导光板物料特性：1.亚克力导光板：亚克力导光板使用优质原规格的亚克力板作为原料，经过严格的生产过程和品质控制，具有良好的光传输特性和强度，透光率高，能够均匀传输光线。
2.PC导光板：PC导光板采用优质聚碳酸酯（PC）材料制成，具有亚克力同样的优良透光性，其强度更为高，更耐磨，耐温，抗老化，适应性更强。
3.PETG导光板：PETG导光板是一种新型的环保材料，其自然透光率超过90%，独特的光线导入，透射，均匀性方面都非常出色，且具有良好的抗冲击性。
导光板在众多行业有着广泛的应用，如广告行业的灯箱、电子行业的显示屏、车辆照明、家居照明等。
其生产工艺以及物料特性决定了导光板在实现光线均匀分布方面具有优越性。
在未来的发展中，导光板要不断优化生产工艺，选择更好的物料，提高光源的均匀度和透光性，降低能耗，满足更多的行业需求。
同时，随着环保理念的深入人心，材质的选取更应考虑环保和可循环利用，这是导光板发展的一个重要方向。
总的来说，导光板工艺和物料特性是决定其性能的关键因素，生产好的导光板，就需要严谨的工艺和优质的物料，同时还需要与时俱进，适应不断变化的市场需求。
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光纤的尺寸
外径一般为125um(一根头发平均100um) 内径：单模9um
多模50/62.5um
125 9
125 50
125 62.5
光纤传输信息具有许多优点：
●载频为3×1014Hz，约为电视通信所用超高频 的100000倍，从而使信息载带容量或带宽激增；
光纤通讯
Electrical to Light
Input
Light to Electrical
Output
目标：电输出 = 电输入
1 光导纤维材料
光导纤维是指能导光的纤维，通常由折射率高的纤 芯及折射率低的包层组成，这两部分对传输的光具有 极高的透过率。目前应用的光纤是以SiO2为主要原料 的纤维，其纤芯芯径为数µm到数百µm。光线进入光 纤在纤芯与包层的界面发生多次全反射，将载带的信 息从一端传到另一端，从而实现光纤通信。
1966年，英籍华人高昆(K．C．Kao)和他的同事 Hockham以及法国的Werts根据介质波导理论提出光 纤传输线的概念。尽管他们所试验的光纤损耗高达 1000dB／km，但他们指出如采用石英玻璃等作介质， 可使其损耗降低到20dB ／km。（光纤的损耗:损耗指光
信号功率传输每单位长度衰减的程度,用分贝/公里(dB/km)表示 ）
●光纤材料主要是石英(SiO2)，它在地球上非常丰 富。
光纤的传输原理
光线理论（几何光学方法）
把光看作射线，并引用几何光学中反射与折射原理解 释光在光纤中传播的物理现象
波动理论 （波动光学方法）
把光波当作电磁波，把光纤看作光波导，用电磁场分 布的模式来解释光在光纤中的传播现象
几何光学方法更简单直观，但用波动理论可以对光纤 的传输特性和传输原理有更精确的分析
掺杂来实现。 纤芯掺入Ge和P 折射率 包层掺入B 折射率
纤芯的作用是传导光波，包层的作用是将光波封 闭在光纤中传播。为了达到这一目的，需保证纤芯 材料的折射率n1大于包层材料的折射率n2。目前通信 应用的光纤主要是石英玻璃光纤。其纤芯由掺有折 射率比石英高的杂质的石英材料作成，而包层则往 往在石英中掺入比石英折射率低的杂质。
n12 n22 2n12
2n12
n1
2
θ
接收锥
数值孔径
NA表示光纤接收和传输光的能力。 NA（或θa）越大，表示光纤接收光的能力越强，光
源与光纤之间的耦合效率越高。
NA越大，纤芯对入射光能量的束缚越强，光纤抗弯
曲特性越好。
NA太大时，则进入光纤中的光线越多，将会产生更
大的模色散，因而限制了信息传输容量，所以必须 适当选择NA。
单模光纤的NA在0.12附近，多模光纤的NA约为0.21。
输入 NA
输入 NA
低数值孔径NA 高数值孔径NA
输出 输出
光线理论
光在渐变光纤中传播的定性解释
n2 n15 n14 n13 n12 n11 n1
将径向r方向连续变化的折射率分为不连续变化的若干层表示:
●传输损耗很小，每单位传输距离只需要极少的 放大器或中继站。与金属导线比起来，高频率下 光纤损耗低得多，它可以传输几十公里乃至上百 公里不必增加中继器，而金属同轴电缆没有中继 器只能传输几公里。在理论上，光纤可以传送 107路电视或1010路电话，可以把一个特大图书馆 储藏的全部图书信息在短时间内全部传送完毕， 其容量比金属同轴电缆大5个数量级。
n0 sina n12 n22
光学参数
折射率差 (n12 n22 ) / 2n12
数值孔径 NA n0 sina
n12 n22
n12 n22 2n12
2n12
n1
2
数值孔径（Numeric Aperture）
NA n0 sina
n12 n22
光线理论
包层
θ2
n2
n1
纤芯
θ1 1'
入射光
折射光 反射光
n2 sin2 n1 sin1
光的反射与折射
n2
n1
入射光
θ2=90o θc
折射光
c sin1(n2 / n1)
光的全反射现象
光线理论
光在阶跃光纤中的传播轨迹
n0 sina n1 sin n1 cos1
1 c sinc n2 / n1
基本光纤系统方框图：
发送单元
传输单元
接收单元
信号
电E/光O转换
光发 射机
光源
光纤
中继器
光O/电E转换
检测器
光接 收机
信号
连接器件
●光纤是绝缘体，不受邻近其它系统和其它物体 产生杂散电场的影响。因此不受干扰，基本上 能防范电子间谍。
● 尺寸小、重量轻，有利于铺设和运输。光纤的 芯径仅为单管同轴电缆的百分之一。8芯光缆直 径约10mm，而标准同轴电缆为47mm。这样可 以解决地下管网由于通信电缆太多而造成的拥 挤问题。
刚拉制出来的光纤就像普通玻璃丝一样是很脆 弱的。为了保护光纤，提高其机械强度，作为产品 提供的光纤都在刚拉制后经过一道套塑工序，在其 外表涂覆上一层甚至几层塑料层。通常光纤的套塑 方式有松套和紧套两种。涂覆可以提高光纤的抗拉 强度，同时改善其抗水性能。
纤芯 core：折射率较高，用来传送光；
包层 coating：折射率较低，与纤芯一起形 成全反射条件；
n1 n11 n12 n13 n2
光线理论
理论上，光在渐变光纤的传播轨迹：
(z) Asin
2 a1
Z
n 2 光在渐变光纤
以不同角度入
n1
射的光线族皆 以正弦曲线轨
迹在光纤中传
播，且近似成
聚焦状
波动理论
光线理论分析法虽然可简单直观地得到光线在光纤中传 输的物理图像，但由于忽略了光的波动性质，不能了解 光场在纤芯、包层中的结构分布以及其他许多特性。尤 其是对单模光纤，由于芯径尺寸小，光线理论就不能正 确处理单模光纤的问题。
光纤结构示意图 光纤芯线结构
光导纤维传输点光源示 意图
光纤的构造
纤芯：高纯度SiO2+掺杂剂如GeO2等，2a：9~50μm 包层：高纯度SiO2+掺杂剂如B2O3，2b：125 μm 涂覆层：环氧树脂、硅橡胶和尼龙 纤芯和包层都用石英作为基本材料，折射率差通过在纤芯和包层进行不同的