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WO2008132257A1 - Sistema para la extracción de luz en fibras ópticas monofilares - Google Patents

Sistema para la extracción de luz en fibras ópticas monofilares Download PDF

Info

Publication number
WO2008132257A1
WO2008132257A1 PCT/ES2008/000284 ES2008000284W WO2008132257A1 WO 2008132257 A1 WO2008132257 A1 WO 2008132257A1 ES 2008000284 W ES2008000284 W ES 2008000284W WO 2008132257 A1 WO2008132257 A1 WO 2008132257A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light
monofilar
extraction
fiber
optical fibers
Prior art date
Application number
PCT/ES2008/000284
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Daniel Vazquez Molini
Eusebio BERNABEU MARTÍNEZ
Antonio ÁLVAREZ FERNÁNDEZ BALBUENA
Juan Carlos MARTÍNEZ ANTÓN
Original Assignee
Universidad Complutense De Madrid
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Universidad Complutense De Madrid filed Critical Universidad Complutense De Madrid
Publication of WO2008132257A1 publication Critical patent/WO2008132257A1/es

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0005—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being of the fibre type
    • G02B6/001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being of the fibre type the light being emitted along at least a portion of the lateral surface of the fibre

Definitions

  • Fiber optic has great advantages compared to other conventional lighting systems, for example, for selective lighting of relatively large surfaces such as advertising panels, shop windows, lighting in hard to reach places, etc.
  • the reduced maintenance costs of the fiber and its components, as well as the reduction of light generation sources, can lead to considerable economic and energy savings.
  • Fiber optic lighting acquires a special advantage over conventional lighting systems when considering the extraction of light along the optical fiber.
  • the distribution, extraction and emission of light through the optical fiber used for lighting can be done by altering the transmission of the wave that is driven by the fiber.
  • US4733332 and patent application WO9820279A1 introduce the use of diffuser particles and film, respectively, which allow light to be extracted from the fiber.
  • alternative, more economical and efficient systems that allow extracting light along the fiber in a uniform and controlled manner would be desirable, and which in turn allow to maintain a high transmission efficiency of the remaining light along the fiber.
  • US6783269 entitled “Side-emitting rod for use with an led-based light engine" introduces the use of paint fixed on the outside of the fiber as a material for the extraction of light.
  • US6966685 introduces a fiber in which the diameter is gradually reduced. On the outer surface there are a series of grooves with a V profile that reflect the light so that it loses the guidance and escape condition at any point of the optical fiber, giving a uniform and non-directed lighting pattern.
  • the intensity of the extracted light is modulated by decreasing the diameter of the fiber.
  • the light that is extracted is a diffused light without addressability, and therefore difficult to use when lighting a certain area, or with low efficiency since much of the light is lost in areas that They were not of interest.
  • the present invention relates to a light extraction system for monofilar optical fiber (1).
  • the system incorporates an extraction element (2) that deflects the light inside the fiber (5), and an exit or escape element or window (3) that allows the light to pass to the outside (4) of the fiber.
  • the extraction element (2) can work by reflection or by refraction.
  • the optical geometry of the extraction element (2) is a function of the angle with which the light (5) is propagating through the monofilar optical fiber (1) and the direction of the light output (4) that we want to obtain in each case .
  • Said optical geometry can be a part of a sphere, a flat cylinder, a cone, the combination of all of them or any other surface.
  • the output element (3) can be the fiber's own outer surface (6), the extractor element (2) when it works by refraction, or a defined surface inside or outside the fiber, which, in turn , you can incorporate geometries that contribute to direct the light in the desired way.
  • both the extractor element (2) and the outlet element (3) can give rise to a bas-relief surface, that is to say excavated in the fiber, as it appears in figures 1, 2, 3, 4, 5 and 6, or in relief, occupying a volume outside the fiber, as it appears in Figures 7 and 8.
  • the extraction of light can be done by direct or indirect systems.
  • Direct systems are those in which the extraction element (2) in turn acts as an output element (3), and therefore, incorporates both elements in the same geometry, as it appears in figures 1, 2, 5, 7 and 8.
  • the indirect systems are those that first deflect the light by means of the optical geometry of the extraction element (2) and, subsequently, direct it to the exit window (3), as it appears in the Figures 3, 4 and 6.
  • the output element (3) can be on the same face in which the extraction element (2) that deflects the light is arranged, for example, in the form in which it is shown in figures 4 and 6a, or on a different face of the fiber, for example, in the form in the one shown in figures 3 and 6b.
  • the extraction element (2) that deflects the light is placed in front of the output element (3) by which the light is to be extracted, as shown by way of example in figures 3 and 6b.
  • the same fiber (1) can contain output elements (3) both on the same face as the extraction elements (2) and on another side.
  • the same system can have bas-relief and relief elements.
  • the optical geometry of the extraction element (2) and that of the output element (3) allow changing the angle of incidence of the light, so that said angle is greater than the limit angle defined by the fiber for guiding the light.
  • One of the most interesting ways to generate this light extraction system for monofilar optical fiber (1) is through inclined incisions in the fiber. Each incision delimits an inclined plane with respect to the direction of propagation of the light in the fiber that separates between two means, which can be, for example, the material of the fiber and the air. In this way, when the light propagates in the fiber (5) and affects that plane, it is reflected because the angle of incidence is greater than the limit angle and therefore it deflects outward from the fiber and affects it at an angle such that it goes outside (4).
  • the extraction system can be developed for single-stranded optical fibers (1) with illumination exclusively from one end, or systems in which the fiber has a light source at each end thereof and, therefore, the optical geometries receive the light from both sides at once.
  • an anti-reflective treatment can be included to increase the percentage of light passing through the extraction elements. Also, you can include a specular treatment that Increase the reflected light when this effect is of interest. It is also possible to combine an anti-reflective treatment and a specular treatment simultaneously.
  • the extraction system can be realized in monofilar optical fibers (1) with any section, including the circular, elliptical, parabolic, etc.
  • the extraction element (2), as well as the exit windows (3) can have different geometries of flat, cylindrical, conical, spherical, aspherical or any other form suitable for the purpose assigned to the element in question.
  • the bas-relief extraction elements (2) can be obtained by working with machine tools or by any other technology that makes it possible, as, for example, is laser cutting.
  • the optical geometries of the output element (3) or the extraction element (2) are outside, forming a relief, they will be produced separately and incorporated into the fiber material by gluing and, preferably, by gluing optical quality
  • One of the advantages of this invention is that a system can be obtained in which it is possible to control the direct glare produced in the light escape windows.
  • the observer in this case, does not see the luminous part but only perceives the surfaces illuminated by the light of the fiber.
  • levels of adaptation of the observers to the luminances of the illuminated objects can be achieved, avoiding the high levels of luminance presented by other known fibers, such as those of lateral emission.
  • the light can be distributed in the necessary quantity in the precise place and in the required direction. This allows to vary the amount of light that bathes a certain surface to adapt it to the requirements of the particular project, or to design the system so that the flow output is uniform and therefore the level of illuminance in the work plane meets the conditions of uniformity required.
  • the extraction element (2) has a geometry defined by an inclined plane which, as seen in the section ( Figure Ib), is not a ring around the fiber, already What is intended is to direct the light towards a specific area.
  • optical geometries therefore, provide a precision that other fiber optic light extraction systems lack, as is the case of the system set forth in US6966685 which refers to V-profile grooves that reflect the light at any point of the fiber optic, giving a uniform and non-directed lighting pattern.
  • the figure shows a light extraction system in monofilar optical fibers (1) of the direct type, which consists of a bas-relief extraction element (2), which allows the light transmitted inside the fiber (5) ) is directed to the outside of the fiber, and a window or exit element (3) that is on the same side as the extraction element (2), and through which the light exits to the outside of the fiber with the desired direction and intensity (4).
  • Figure Ib represents a sectional section of said extraction system.
  • Figure 2 shows an extraction system of the direct type with a bas-relief light extraction element (2) having a geometry whose shape is cylindrical and transverse to the fiber axis (1).
  • Figure 3 shows a light extraction system of the indirect type, with a bas-relief extraction element (2) having a flat geometry, in which the light leakage is produced by the window (3) located in the part opposite of the fiber.
  • Figure 4 shows a direct-type light extraction system with a bas-relief extraction element (2) having a flat geometry, located in a vertical plane perpendicular to the fiber axis, with an escape window (3) of the light for its direct output (4), which coincides with the extraction element (2).
  • Figure 5 shows the system of Figure 4 in perspective.
  • Figure 6 shows an indirect light extraction system consisting of a bas-relief extraction element (2) defined by the insertion of an inclined plane, which introduces a medium whose refractive index is lower than that of the fiber, for example air, and which causes the light (5) to be reflected towards the same side of the extraction element (2) (figure 6a) or towards the opposite side (figure 6b).
  • a bas-relief extraction element (2) defined by the insertion of an inclined plane, which introduces a medium whose refractive index is lower than that of the fiber, for example air, and which causes the light (5) to be reflected towards the same side of the extraction element (2) (figure 6a) or towards the opposite side (figure 6b).
  • Figure 7 shows a light extraction system of the direct type in which the extraction element (2), which acts as a window (3), is made in relief.
  • Figure 8 shows a light extraction system of the direct type with a relief element (2) of the raised light, which has a geometry whose shape is a prism.
  • Figure 8 a is an elevation and Figure 8b is a perspective.
  • a monofilar optical fiber of PMMA (polymethylmethacrylate) of 9mm diameter was used, without a jacket or protective sheath, and illuminated by an LED by one of its ends.
  • a flat and transverse gutter was formed by means of a milling machine as an extraction element, forming a plane of 45 degrees with the fiber transmission axis and with a depth of penetration in the fiber of 3.5mm, as it appears reflected in figure 6a.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)

Abstract

El sistema para la extracción de luz en fibras ópticas monofilares se refiere a la realización, en tantas posiciones como se requiera y con el tamaño y forma necesarios en función de la cantidad de luz que se pretende extraer y de la direccionalidad de la misma, de elementos de extracción con una geometría óptica definida, que pueden ser o tallados en el interior de la fibra o adosados al exterior de la misma. Estos elementos de extracción se disponen a lo largo de toda la fibra de tal manera que la luz, que en condiciones normales es conducida por la fibra óptica, sale al exterior de la misma, por la propia superficie de la fibra o por una ventana específica creada a tal efecto, con la dirección e intensidad que se desee.

Description

TITULO:
Sistema para la extracción de luz en fibras ópticas monofilares.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
El empleo de fibra óptica como sistema de conducción luminosa es conocido desde hace mucho tiempo. Ya a medidos del siglo XDC se demostró que la luz podía ser guiada en un medio transparente. A finales de este siglo, Tyndall demostró que un haz de rayos solares podía guiarse a través de un chorro de agua. En los años 20 del pasado siglo se demostró incluso que se podía hacer sistemas que transmitieran imágenes. En los últimos 20 años ha habido un gran desarrollo de las fibras ópticas debido esencialmente a su capacidad en el ámbito de las telecomunicaciones. Hoy en día el desarrollo de la fibra para iluminación está alcanzando también elevadas cotas de desarrollo. Podemos encontrar numerosas empresas y productos que se aplican a la iluminación por fibra óptica.
La fibra óptica presenta grandes ventajas en comparación con otros sistemas convencionales de iluminación, por ejemplo, para la iluminación selectiva de superficies relativamente grandes tales como paneles publicitarios, escaparates, iluminación en lugares de difícil acceso, etc. Por otro lado, los reducidos costes de mantenimiento de la fibra y sus componentes, así como la reducción de focos de generación luminosa, pueden suponer un considerable ahorro económico y energético.
La iluminación mediante fibra óptica adquiere una especial ventaja frente a los sistemas convencionales de iluminación cuando se considera la extracción de luz a lo largo de la fibra óptica. La distribución, extracción y emisión de la luz a través de la fibra óptica que se emplea para iluminación pueden realizarse mediante la alteración de la transmisión de la onda que se conduce por la fibra. Por ejemplo la patente US4733332 y la solicitud de patente WO9820279A1 introducen el empleo de partículas difusoras y film respectivamente que permiten extraer la luz de la fibra. Sin embargo, serían deseables sistemas alternativos, más económicos y eficaces, que permitan extraer la luz a lo largo de la fibra de manera uniforme y controlada, y que a su vez permitan conservar una elevada eficacia de transmisión de la luz remanente a lo largo de la fibra. La patente US6783269, titulada "Side-emitting rod for use with an led-based light engine", introduce el empleo de pintura fijado en el exterior de la fibra como material para la extracción de la luz. La patente US6966685 introduce una fibra en la cual el diámetro va reduciéndose de forma progresiva. En la superficie exterior se producen una serie de ranuras con perfil de V que reflejan la luz para que ésta pierda la condición de guiado y escape por cualquier punto de la fibra óptica, dando un patrón de iluminación uniforme y no dirigido. En esta patente, la intensidad de la luz extraída se modula mediante la disminución del diámetro de la fibra.
Los inconvenientes que presentan estos métodos de extracción de luz son debidos en primer lugar a una baja eficiencia. Por ejemplo, en el caso de situar puntos difusores la luz sale al exterior pero también una parte muy importante se difunde en el interior de la fibra con lo que se incrementan las pérdidas y se reduce la eficiencia del sistema.
En segundo lugar, la luz que se extrae es una luz difusa y sin direccionabilidad, y por tanto difícil de emplear a la hora de iluminar una zona determinada, o bien con una baja eficiencia ya que gran parte de la luz se pierde en zonas que no eran de interés.
En tercer lugar, al incrementar, de forma descontrolada, el ángulo sólido del haz de salida se incrementa el posible deslumbramiento que esta salida de luz produce en el observador. Este efecto es especialmente notable cuando se trata de sistemas aplicados a espacios con bajos niveles de luminancia donde la visión de una fuente luminosa puede hacer disminuir el contraste percibido en la visión de un objeto. DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a un sistema de extracción de luz para fibra óptica monofilar (1). El sistema incorpora un elemento de extracción (2) que desvía la luz en el interior de la fibra (5), y un elemento o ventana de salida o escape (3) que permite el paso de la luz al exterior (4) de la fibra. El elemento de extracción (2) puede trabajar por reflexión o por refracción. La geometría óptica del elemento de extracción
(2) y la del elemento de salida (3) permiten regular la forma, dirección e intensidad del haz de luz de salida. La distribución de los elementos de extracción (2) y de salida (3) realizados a lo largo de la fibra (1) permite obtener la iluminación deseada en los puntos de iluminación deseados.
La geometría óptica del elemento de extracción (2) es función del ángulo con el que viene propagándose la luz (5) por la fibra óptica monofilar (1) y de la dirección de salida de la luz (4) que queramos obtener en cada caso. Dicha geometría óptica puede ser una parte de una esfera, un cilindro plano, un cono, la combinación de todos ellos o cualquier otra superficie. El elemento de salida (3) puede ser la propia superficie exterior de la fibra (6), el elemento extractor (2) cuando éste trabaja por refracción, o una superficie definida en el interior o el exterior de la fibra que, a su vez, puede incorporar geometrías que contribuyan a dirigir la luz en la forma deseada. La geometría tanto del elemento extractor (2) como del elemento de salida (3) puede dar lugar a una superficie en bajorrelieve, es decir excavada en la fibra, como aparece en las figuras 1, 2, 3, 4, 5 y 6, o en relieve, ocupando un volumen exterior a la fibra, como aparece en las figuras 7 y 8.
La extracción de la luz puede realizarse mediante sistemas directos o indirectos. Los sistemas directos son aquellos en los que el elemento de extracción (2) hace a su vez de elemento de salida (3), y por tanto, incorporan ambos elementos en la misma geometría, tal y como aparece en las figuras 1, 2, 5, 7 y 8. Los sistemas indirectos son los que en primer lugar desvían la luz mediante la geometría óptica del elemento de extracción (2) y, posteriormente, la dirigen a la ventana de salida (3), tal y como aparece en las figuras 3, 4 y 6. El elemento de salida (3) puede estar en la misma cara en que se dispone el elemento de extracción (2) que desvía la luz, por ejemplo, en la forma en la que se muestra en las figuras 4 y 6a, o en una cara distinta de la fibra, por ejemplo, en la forma en la que se muestra en las figuras 3 y 6b. En los sistemas indirectos, lo más habitual será que el elemento de extracción (2) que desvía la luz se sitúe enfrentado al elemento de salida (3) por el que se va a extraer la luz, tal y como se muestra a modo de ejemplo en las figuras 3 y 6b. Una misma fibra (1) puede contener elementos de salida (3) tanto en la misma cara que los elementos de extracción (2) como en otra cara distinta. Así mismo, un mismo sistema puede tener elementos bajorrelieve y en relieve.
La geometría óptica del elemento de extracción (2) y la del elemento de salida (3) permiten cambiar el ángulo de incidencia de la luz, de forma que dicho ángulo sea superior al ángulo límite definido por la fibra para el guiado de la luz. Una de las formas más interesantes de generar este sistema de extracción de luz para fibra óptica monofilar (1) es mediante incisiones inclinadas en la fibra. Cada incisión delimita un plano inclinado respecto del sentido de propagación de la luz en la fibra que hace de separación entre dos medios, que pueden ser, por ejemplo, el material de la fibra y el aire. De esta forma, cuando la luz se propaga en la fibra (5) e incide en dicho plano, se refleja debido a que el ángulo de incidencia es superior al ángulo límite y por tanto se desvía hacia el exterior de la fibra e incide en ésta en un ángulo tal que sale al exterior (4). Según el diseño y tipología puede haber sistemas de extracción en los que el elemento de extracción (2) actúa a la vez como ventana de salida (3) y viceversa.
El sistema de extracción puede ser desarrollado para fibras ópticas mono filares (1) con iluminación exclusivamente desde un extremo, o bien sistemas en los que la fibra tiene una fuente de luz en cada extremo de la misma y, por tanto, las geometrías ópticas reciben la luz desde ambos lados a la vez.
En el sistema de extracción de luz para fibra óptica monofilar (1) se puede incluir un tratamiento antirreflejante para incrementar el porcentaje de luz que pasa a través de los elementos de extracción. Así mismo, se puede incluir un tratamiento especular que incremente la luz reflejada cuando sea de interés dicho efecto. También es posible combinar un tratamiento antirreflejante y un tratamiento especular simultáneamente.
El sistema de extracción puede realizarse en fibras ópticas monofilares (1) con cualquier sección, incluyendo la circular, elíptica, parabólica, etc. Los elemento de extracción (2), así como las ventanas de salida (3) pueden tener diferentes geometrías de tipo plano, cilindrico, cónico, esférico, asférico o de cualquier otra forma adecuada a la finalidad que se le asigna al elemento en cuestión.
Los elementos de extracción (2) en bajorrelieve se pueden obtener mediante el trabajo con maquinas herramienta o por cualquier otra tecnología que lo haga posible, tal y como, por ejemplo, es el cortado láser. Cuando las geometrías ópticas del elemento de salida (3) o el elemento de extracción (2) se encuentran en el exterior, formando un relieve, se producirán aparte y se incorporarán al material de la fibra mediante pegado y, preferentemente, mediante un pegado de calidad óptica.
Una de las ventajas que presenta esta invención radica en que se puede obtener un sistema en el que es posible controlar el deslumbramiento directo producido en las ventanas de escape de la luz. El observador, en este caso, no ve la parte luminosa sino que solamente percibe las superficies iluminadas por la luz de la fibra. Con este sistema, por tanto, se pueden conseguir niveles de adaptación de los observadores a las luminancias de los objetos iluminados, evitando los altos niveles de luminancia que presentan otras fibras conocidas, como las de emisión lateral.
Con esta invención, la luz puede distribuirse en la cantidad necesaria en el lugar preciso y en la dirección requerida. Esto permite variar la cantidad de luz que baña una determinada superficie para adaptarla a los requerimientos del proyecto particular, o bien diseñar el sistema para que la salida de flujo sea uniforme y por tanto el nivel de iluminancia en el plano de trabajo cumpla con las condiciones de uniformidad requeridas. Por ejemplo, en el caso del sistema de extracción ilustrado en la figura 1, el elemento de extracción (2) presenta una geometría definida por un plano inclinado que, como se aprecia en la sección (figura Ib), no es un anillo alrededor de la fibra, ya que lo que se pretende es dirigir la luz hacia una zona concreta. Las geometrías ópticas, por lo tanto, aportan una precisión de la que carecen otros sistemas de extracción de la luz de la fibra óptica, como es el caso del sistema recogido en la patente US6966685 que se refiere a unas ranuras con perfil de V que reflejan la luz por cualquier punto de la fibra óptica, dando un patrón de iluminación uniforme y no dirigido.
Por otra parte, al salir la luz exclusivamente en la dirección que nos interesa, no produce deslumbramiento molesto, ni perturbador al sujeto que percibe la escena, facilitando por tanto la acomodación del mismo al entorno visual y, en consecuencia, el poder diseñar el espacio luminoso con bajos niveles de iluminancia, con el consiguiente alto ahorro energético y de carga térmica.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para facilitar la comprensión de las características de la invención, y formando parte de la memoria descriptiva, se acompañan una serie de dibujos que explican la invención.
La figura la muestra un sistema de extracción de la luz en fibras ópticas monofilares (1) del tipo directo, el cual consta de un elemento de extracción (2) en bajorrelieve, que permite que la luz transmitida en el interior de la fibra (5) se dirija al exterior de la fibra, y una ventana o elemento de salida (3) que se encuentra en el mismo lado que el elemento de extracción (2), y a través de la cual la luz sale al exterior de la fibra con la dirección e intensidad deseada (4). La figura Ib representa un corte en sección de dicho sistema de extracción.
La figura 2 muestra un sistema de extracción del tipo directo con un elemento de extracción (2) de la luz en bajorrelieve que presenta una geometría cuya forma es cilindrica y transversal al eje de la fibra (1).
La figura 3 muestra un sistema de extracción de la luz del tipo indirecto, con un elemento de extracción (2) en bajorrelieve que presenta una geometría plana, en el que el escape de luz se produce por la ventana (3) situada en la parte opuesta de la fibra.
La figura 4 muestra un sistema de extracción de la luz del tipo directo con un elemento de extracción (2) en bajorrelieve que presenta una geometría plana, situado en un plano vertical perpendicular al eje de la fibra, con una ventana de escape (3) de la luz para su salida directa (4), que coincide con el elemento de extracción (2).
La figura 5 muestra el sistema de la figura 4 en perspectiva.
La figura 6 muestra un sistema de extracción de la luz del tipo indirecto consistente en un elemento de extracción (2) en bajorrelieve definido por la inserción de un plano inclinado, que introduce un medio cuyo índice de refracción es más bajo que el de la fibra, por ejemplo aire, y que hace que la luz (5) se refleje hacia el mismo lado del elemento de extracción (2) (figura 6a) o hacia el lado opuesto (figura 6b).
La figura 7 muestra un sistema de extracción de la luz del tipo directo en el cual el elemento de extracción (2), que actúa a su vez de ventana (3), se realiza en relieve.
La figura 8 muestra un sistema de extracción de la luz del tipo directo con un elemento de extracción (2) de la luz en relieve, que presenta una geometría cuya forma es un prisma. La figura 8 a es una alzado y la figura 8b es una perspectiva.
MODOS DE REALIZACIÓN DE LA INVENCIÓN
Para su empleo como mera explicación, y sin que tenga carácter restrictivo, se ofrece a continuación un modo de realización de la presente invención.
Se utilizó una fibra óptica monofilar de PMMA (polimetilmetacrilato) de 9mm de diámetro, sin camisa ni funda de protección, e iluminada por un LED por uno de sus extremos. En dicha fibra se practicó, mediante una fresadora, una canaleta plana y transversal como elemento de extracción, formando un plano de 45 grados con el eje de transmisión de la fibra y con una profundidad de penetración en la fibra de 3,5mm, conforme aparece reflejado en la figura 6a.
En este sistema, cuando la luz incidía en la superficie que delimitaba el material de la fibra y el aire de la canaleta, se producía una reflexión total, desplazándose perpendicularmente a dicho eje hacia el exterior de la fibra. La luz se dirigía hacia el exterior de la fibra perpendicularmente a la superficie exterior de la misma y, por tanto, salía al exterior. Dado que la superficie de la fibra óptica era un cilindro, éste actuaba en el plano perpendicular al eje de la fibra como un dioptrio y, por tanto, redistribuía la luz que salía al exterior de la misma. De esta manera, se iluminó con la luz del interior de la fibra, la zona deseada alrededor de dicha fibra.

Claims

REIVINDICACIONES
1. Sistema para la extracción de luz en fibras ópticas monofilares (1) que comprende al menos: a. un elemento de extracción (2) que desvía luz que se transmite por la fibra b. un elemento de salida (3) que permite el escape de luz de dichas fibras y caracterizado porque el elemento de extracción (2) produce una desviación de la luz según su avance en el interior de la fibra (5) y ésta sale al exterior de la fibra (4) por el elemento de salida (3).
2. Sistema para la extracción de luz según la reivindicación 1, en el que la fibra óptica monofilar (1) es una fibra elíptica, cuadrada o de cualquier otra forma derivada de la combinación de formas curvas y rectas en un corte en sección.
3. Sistema para la extracción de luz en fibras ópticas monofilares (1) de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque el elemento de extracción (2) y el elemento de salida (3) tienen una geometría óptica que regula la forma, la intensidad y la dirección del haz de luz de salida (4).
4. Sistema para la extracción de luz en fibras ópticas monofilares (1) de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque la geometría óptica del elemento de extracción (2) y del elemento de salida (3) puede ser plana, cilindrica, cónica, esférica, asférica o de cualquier otra forma que permite la extracción de luz de la fibra.
5. Sistema para la extracción de luz según la reivindicación 4, caracterizado porque mediante la distribución de los elementos de extracción (2) y elementos de salida realizados (3) a lo largo de la fibra se obtiene la iluminación deseada en los puntos de iluminación deseados.
6. Sistema para la extracción de luz en fibras ópticas monofilares (1) de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque la fuente de luz puede incorporarse tanto en uno como en los dos extremos de la fibra.
7. Sistema para la extracción de luz en fibras ópticas monofilares (1) de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque el elemento de salida (3) actúa a su vez como elemento de extracción (2).
8. Sistema para la extracción de luz en fibras ópticas monofilares (1) de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque el elemento de extracción (2) es a su vez el elemento de salida (3).
9. Sistema para la extracción de luz en fibras ópticas monofilares (1) de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque los elementos de salida (2) se encuentran en la misma cara de la fibra que los elementos de extracción (3).
10. Sistema para la extracción de luz en fibras ópticas monofilares (1) de acuerdo con las reivindicación 6, caracterizado porque los elementos de salida (3) se encuentran en una cara de la fibra distinta a la de los elementos de extracción (2).
11. Sistema para la extracción de luz en fibras ópticas monofilares (1) de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque los elementos de salida (3) se encuentran tanto en una cara distinta como en la misma cara de la fibra que los elementos de extracción (2).
12. Sistema para la extracción de luz en fibras ópticas monofilares (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 10 y 11, caracterizado porque los elementos de salida (3) que se encuentran en una cara distinta a la de los elementos de extracción (2), están en la cara opuesta de la fibra.
13. Sistema para la extracción de luz en fibras ópticas monofilares (1) de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque el elemento de salida (3) es la superficie exterior de la fibra (6).
14. Sistema para la extracción de luz en fibras ópticas monofilares (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 7 a 13, caracterizado porque los elementos de extracción (2) se realizan en el interior de dichas fibras.
15. Sistema para la extracción de luz en fibras ópticas monofilares (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 7 a 13, caracterizado porque los elementos de extracción (2) se realizan en el exterior de dichas fibras.
16. Sistema para la extracción de luz en fibras ópticas monofilares (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 7 a 13, caracterizado porque los elementos de extracción (2) se realizan tanto en el interior como en el exterior de dichas fibras.
17. Sistema para la extracción de luz en fibras ópticas monofilares (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 15 y 16, caracterizado porque los elementos de extracción (2) en el exterior de dichas fibras se incorpora mediante un pegado.
18. Sistema para la extracción de luz en fibras ópticas monofilares (1) de acuerdo con la reivindicación 17, caracterizado porque los elementos de extracción (2) en el exterior de dichas fibras se incorpora mediante un pegado de calidad óptica.
19. Sistema para la extracción de luz en fibras ópticas monofilares (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 7 a 13, caracterizado porque se incluye un tratamiento antirreflejante en los elementos de extracción (2).
20. Sistema para la extracción de luz en fibras ópticas monofilares (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 7 a 13, caracterizado porque se incluye un tratamiento especular en los elementos de extracción (2).
21. Sistema para la extracción de luz en fibras ópticas monofilares (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 7 a 13, caracterizado porque se incluye un tratamiento antirreflejante y un tratamiento especular en los elementos de extracción (2).
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