綠色照明：光纖照明和LED照明

如今，在綠色照明概念的倡導(dǎo)下，各種照明技術(shù)不斷的涌現(xiàn)，光纖照明和LED燈作為新興的照明技術(shù)，始終走在綠色照明領(lǐng)域的前沿。光纖照明是通過(guò)光纖把光源發(fā)生器的光線傳播到指定區(qū)域的一種照明方式,它具有如下特點(diǎn):

1) 由于光纖的自身特性和光的直線傳播原理，光纖在理論上可以把光線傳播到任何地方，滿足了實(shí)際應(yīng)用的多元性。

2)我們可以通過(guò)濾光裝置獲得我們所需要的各種顏色的光，以滿足不同環(huán)境下對(duì)光色彩的需求。

3)通過(guò)光纖尾件的設(shè)計(jì)和安裝，照明從抽象化轉(zhuǎn)變?yōu)樾蜗蠡?。光纖照明賦予了光線質(zhì)感、空間感，甚至賦予了光線生命和性格。

4)光纖照明實(shí)現(xiàn)了光電分離，這是一個(gè)質(zhì)的飛躍，不僅安全性能提高，而且應(yīng)用領(lǐng)域大大的拓寬了。

5)塑料光纖照明系統(tǒng)光色柔和，沒(méi)有光污染。塑料光纖裝飾照明采用過(guò)濾光譜的方式改變光源發(fā)光顏色，通過(guò)光纖傳導(dǎo)后，色彩更顯柔和純凈，給人的視覺(jué)效果非常突出。

6)一般的光源所發(fā)生的光譜不僅包括了可見(jiàn)光，還包括了紅外線和紫外線。在一些特殊場(chǎng)合，紅外線和紫外線都是我們避免的，比如文物照明。由于塑料光纖的低損耗窗口位于可見(jiàn)光譜的范圍，紅外線和紫外線的透過(guò)率很低，在加上對(duì)光源機(jī)的特殊處理，所以從光纖發(fā)出來(lái)的光都是無(wú)紅外線和紫外線的冷光。

從特點(diǎn)上了解了光纖照明，現(xiàn)在再看看LED的特點(diǎn)。LED(Light Emitting Diode)是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見(jiàn)光的半導(dǎo)體，它改變了白熾燈鎢絲發(fā)光與節(jié)能燈三基色粉發(fā)光的原理，而采用電場(chǎng)發(fā)光。它具有如下特點(diǎn)：1) 電壓：LED使用低壓電源，供電電壓在6-24V之間，根據(jù)產(chǎn)品不同而異，所以它是一種比使用高壓電源更安全的電源。 2) 效能：消耗能量比同光效的白熾燈減少80%。3) 適用性：每個(gè)單元LED小片是3-5mm的正方形，所以可以制備成各種形狀的器件，并且適合于易變的環(huán)境。4) 穩(wěn)定性：10萬(wàn)小時(shí)，光衰為初始的50%。5) 響應(yīng)時(shí)間：其白熾燈的響應(yīng)時(shí)間為毫秒級(jí)，LED燈的響應(yīng)時(shí)間為納秒級(jí)。6) 對(duì)環(huán)境污染：無(wú)有害金屬汞。7) 顏色：改變電流可以變色，發(fā)光二極管方便地通過(guò)化學(xué)修飾方法，調(diào)整材料的能帶結(jié)構(gòu)和帶隙，實(shí)現(xiàn)紅黃綠蘭橙多色發(fā)光。8) 價(jià)格：LED的價(jià)格比較昂貴，相較于白熾燈，幾只LED的價(jià)格就可以與一只白熾燈的價(jià)格相當(dāng)，而通常每組信號(hào)燈需由上300～500只二極管構(gòu)成。

由于光纖照明和LED燈的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，它們已廣泛地應(yīng)用于各種場(chǎng)合，并在不斷地推廣中?，F(xiàn)將目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用情況和場(chǎng)合簡(jiǎn)述如下：

一、光纖照明

由于光纖照明具有的許多特點(diǎn)，使得它的應(yīng)用很廣泛，現(xiàn)根據(jù)不同的使用地點(diǎn)和產(chǎn)生的效果對(duì)其典型應(yīng)用進(jìn)行分析說(shuō)明。1)、電視會(huì)議桌面照明采用端發(fā)光系統(tǒng)，配置聚光透鏡型發(fā)光終端附件由頂部垂直照射，在桌面形成點(diǎn)狀光斑，適合與會(huì)人員讀寫(xiě)而又不影響幻燈投影講解的進(jìn)行(在一般照明燈具關(guān)閉或亮度調(diào)低的情況下)。2)、置于頂部較高、難以維護(hù)或無(wú)法承重的場(chǎng)所的效果照明將端發(fā)光系統(tǒng)用于酒店大堂高大穹頂?shù)臐M天星造型，配以發(fā)散光透鏡型水晶尾件和旋轉(zhuǎn)式玻璃色盤(pán)，可形成星星閃閃發(fā)光的動(dòng)態(tài)效果，非一般照明系統(tǒng)可比擬。3)、建筑物室外公共區(qū)域的引導(dǎo)性照明采用落地管式(線發(fā)光)系統(tǒng)或地埋點(diǎn)陣指引式(端發(fā)光)系統(tǒng)用于標(biāo)志照明，同一般照明方式相比減少了光源維護(hù)的工作量，且無(wú)漏電危險(xiǎn)。4)、室外噴泉水下照明采用端發(fā)光系統(tǒng)，配置水下型終端，用于室外噴泉水下照明，且可由音響系統(tǒng)輸出的音頻信號(hào)同步控制光亮輸出和光色變換。其照明效果及安全性好于普通的低壓水下照明系統(tǒng)，并易于維護(hù)，無(wú)漏電危險(xiǎn)。5)、建筑物輪廓照明及立面照明采用線發(fā)光系統(tǒng)與端發(fā)光系統(tǒng)相結(jié)合的方式，進(jìn)行建筑物輪廓及立面照明。其施工方便，安裝周期短，具有較強(qiáng)的時(shí)效性，且能夠重復(fù)使用，節(jié)省投資。6)、建筑物、文物局部照明采用端發(fā)光系統(tǒng)，配置聚光透鏡型或發(fā)散光透鏡型發(fā)光終端附件用于室內(nèi)局部照明。如博物館內(nèi)對(duì)溫濕度及紫外線、紅外線有特殊控制要求的絲織品文物、繪畫(huà)文物或印刷品文物的局部照明，均采用光纖照明系統(tǒng)。7)、燈箱、廣告牌照明線發(fā)光光纖柔軟易折不易碎，易被加工成不同的圖案，無(wú)電擊危險(xiǎn)，無(wú)需高壓變壓器,可自動(dòng)變換光色,并且施工安裝方便,能夠重復(fù)使用.因此,常被用于設(shè)置在建筑物上的廣告牌照明.同傳統(tǒng)的霓虹燈相比,光纖照明具有明顯的使用性能優(yōu)勢(shì)。

二、LED的應(yīng)用領(lǐng)域

1)、信號(hào)指示應(yīng)用:信號(hào)照明是LED單色光應(yīng)用比較廣泛也是比較早的一個(gè)領(lǐng)域，約占LED應(yīng)用市場(chǎng)的4%左右。

2)、顯示應(yīng)用: 指示牌、廣告牌、大屏幕顯示等， LED用于顯示屏幕的應(yīng)用約占LED應(yīng)用的20%—25%，顯示屏幕可分為單色和彩色。

3)、照明應(yīng)用:

①便攜燈具: 手電筒、頭燈、礦工燈、潛水燈等;

②汽車(chē)用燈: 高位剎車(chē)燈、剎車(chē)燈、轉(zhuǎn)向燈、倒車(chē)燈等， 大功率的LED已被大量用于汽車(chē)照明中。

③特殊照明: 太陽(yáng)能庭院燈、太陽(yáng)能路燈、水底燈等; 由于LED尺寸小，便于動(dòng)態(tài)的亮度和顏色控制，因此比較適合用于建筑裝飾照明。

④背光照明: 普通電子設(shè)備功能顯示背光源、筆記本電腦背光源、大尺寸超大尺寸LCD顯示器背光源等， LED作為手機(jī)顯示的背光源是LED應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域。

⑤投影光源: 投影儀用RGB光源;

⑥普通照明:各類(lèi)通用照明燈具、照明光源等;

三、光纖照明和LED的照明效果比較

雖然光纖照明和LED各具特點(diǎn)，應(yīng)用領(lǐng)域有所重疊，但是效果還是有各自特色的。優(yōu)秀的光纖照明極具個(gè)性化色彩，能夠滿足人們對(duì)光環(huán)境的不同需求。裝飾效果美侖美奐，十二星座、滿天星空，讓你感覺(jué)到夜晚的靜謐和浪漫;流動(dòng)的光纖瀑布使人想起“飛流直下三千尺，疑是銀河落九天”的經(jīng)典場(chǎng)面;光纖三維立體鏡的隨意，斑斑駁駁，如桂雨臨凡，時(shí)時(shí)挑動(dòng)著人的好奇;光纖垂簾搖曳生姿、清新淡雅，仿佛讓人回到“簾卷西風(fēng)”的意境。凝眸窗外星空，光點(diǎn)閃爍，觸手可及，令人喜上眉梢;舉手摘星，卻是光纖拉網(wǎng)屏風(fēng)。光纖照明可以和人以及周?chē)沫h(huán)境共生，甚至可以達(dá)到人光合一、情境合一的境界。而隨著各種色彩的LED的開(kāi)發(fā)和成熟，供消遣使用的單色LED制造色彩變幻效果的技術(shù)也越來(lái)越成熟。為了改換色彩，系統(tǒng)一般是使用紅、綠和藍(lán)光LED(RGB)作為單色光源，再利用被稱(chēng)為“增色”的技術(shù)來(lái)制造最終所需的色彩。但是在光的表現(xiàn)手法上，任何其他的照明方式都無(wú)法與光纖照明相比擬的。所以，在發(fā)展趨勢(shì)上，光纖照明仍然占具主導(dǎo)地位。

四、光纖照明和LED照明的市場(chǎng)比較

由于光纖照明和LED照明有本質(zhì)上的區(qū)別，而且表現(xiàn)效果也各有千秋，因此在銷(xiāo)售市場(chǎng)也各有偏重。盡管光纖照明現(xiàn)在在照明行業(yè)所占有的市場(chǎng)份額比重不是太多，但卻是成正比的加速增長(zhǎng)。在每年的美國(guó)照明商品展覽會(huì)上持續(xù)引起參觀人員的關(guān)注，特別是對(duì)用通常燈有不方便的場(chǎng)所更是如此。如很難接近或者需要光電分離的場(chǎng)所，使用光纖照明系統(tǒng)是最有利的。根據(jù)光纖照明的特點(diǎn),光纖照明的銷(xiāo)售市場(chǎng)主要面對(duì)裝飾照明、娛樂(lè)燈光、藝術(shù)照明以及特殊照明。LED作為一種新型的光源，從目前的發(fā)展趨勢(shì)和在綠色照明的概念下，近年來(lái)LED的燈具產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的種類(lèi)越來(lái)越多，市場(chǎng)份額也在增長(zhǎng)。但是，由于大功率的LED的技術(shù)還沒(méi)有成熟和白光LED的成本不能有效的降下來(lái)，所以LED燈具在照明領(lǐng)域不能有效的拓展。