[实用新型]光和其他电磁波的折射型导波汇聚器和固定静置式全方位集散汇聚装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及光和其他电磁波的折射型透波介质的定向导波的导波器、定向导波汇聚的汇聚器和固定静置式全方位的集散汇聚装置，属光和其他电磁波技术领域。 

背景技术

自然光(如阳光、散射光)等电磁波几乎是取之不尽、用之不竭的绿色资源和可再生能源。照射到地球及周边空间范围内的太阳光能量的总量非常巨大。自然光在空间传播的过程中不需要外加能量，可以自行传输到各处空间。自然光分布广泛，没有许多能源资源存在的远距离运输问题，处处都有可能实现采集和利用。因此，自然光(太阳能)具有无可比拟的优越性。但自然光(太阳能)不仅能量密度较低，而且传播的角度是在全方位范围变化，并且传播分布的空间非常大，限制了自然光在许多方面的应用。反射内壁管道可以较好地传输自然光，但直接缩径汇聚会使部分光的传播反向而出现光反转传输损失；同样，两个反射内壁管的直接并列并联汇聚或交叉连接汇聚也会出现类似的问题。 

发明内容

本实用新型的目的是提供一种光和其他电磁波的折射型导波汇聚器和固定静置式全方位集散汇聚装置，利用波导体与其周围的反射型内壁表面的等径通道或缩径通道配合，使自然光等电磁波按照设计的路径或通道实现定向导波、定向输送、定向汇聚和固定静置方式的全方位、大面积的集散汇聚，获得高能量密度的光等电磁波能源，克服自然光等电磁波存在的传播分散、能量密度低等问题。 

本实用新型由波导体所组成，波导体分为单体式波导体、组合式波导体、下凸尖顶式波导体、串接组合式波导体、功能串接组合式波导体、混合串接组合式波导体、并列组合式波导体、混合组合式波导体。波导体的立体结构由波导体入射面、波导体反射面、波导体出射面相互连接和封闭形成；波导体入射面或波导体入射面的延伸面或波导体入射面切面的延伸面与波导体出射面或波导体出射面的延伸面或波导体出射面切面的延伸面之间相交夹角大于波导体的全内反射临界角； 

波导体入射面或入射面的延伸面或入射面切面的延伸面与该入射面的下游方向的反射面或反射面延伸面或反射面切面的延伸面之间相交夹角大于全内反射临界角； 

波导体出射面或出射面的延伸面或出射面切面的延伸面与该出射面同侧或同波导体区域的对面的反射面或反射面延伸面或反射面切面的延伸面之间相交夹角小于全内反射临界角的 一半； 

波导体出射面或出射面的延伸面或出射面切面的延伸面与同波导体区域的对面的出射面或出射面的延伸面或出射面切面的延伸面之间向下游方向相交的夹角小于波导体全内反射临界角； 

单个或两个或多个波导体与周围反射型内壁缩径通道及其上下游通道组合构成汇聚器；单个或两个或多个波导体与周围反射型内壁等径折形弯通道或等径弧形弯通道及其上下游通道组合构成转向器，单个或两个或多个波导体与其周围反射型内壁等径直壁通道及其上下游通道组合构成转直器，反射型内壁通道与转直器或转向器或汇聚器组合构成输波通道，单个或两个或多个汇聚器与单个或两个或多个输波通道组合构成汇聚装置。 

所述的波导体为透波介质或透光介质制造，其中： 

反射型内壁通道为直壁通道或弧形弯通道或斜折弯通道或直角折弯通道，为等径通道或缩径通道或扩径通道，为单个通道或两个并列通道或多个并列通道，为两个通道交叉连通的通道或多个通道交叉连通的通道，为多个通道并列与交叉混合式连通的通道。设置于通道内单个或两个或多个波导体的入射面或组合入射面的外周线重合于通道内截面的周边线，每个波导体设置于通道内一侧，全部各侧的两个或多个波导体在通道内对接拼合或邻接拼合，波导体入射面位于上游方向或上游区域，出射面和反射面位于波导体的下游方向或下游区域。 

缩径通道为斜壁缩径通道或弧形壁缩径通道，为单侧缩径壁与其他侧直壁构成的一维缩径通道，或为双侧缩径壁与其他侧直壁构成的二维缩径通道，或为多侧缩径壁与其他侧直壁构成的多维缩径通道，或全部侧都为缩径壁的多维缩径通道；缩径通道为单通道自身缩径的通道，或为双缩径通道并列连通或交叉连通的缩径通道，或为多缩径通道并列连通或交叉连通的缩径通道，或为多缩径通道的并列与交叉混合连通的缩径通道。置于缩径区域通道内的波导体以该波导体周围的缩径通道相同的方式缩径。设置于缩径壁侧的串接组合式波导体或下凸尖顶式波导体的近出射面区域位于与缩径壁侧通道相邻的对面通道内。缩径通道与其内部的波导体配合，在波导体的折射作用、缩径通道的缩径作用、反射面的反射作用下，使电磁波发生定向导波或定向汇聚。