[发明专利]沿着扩散长度具有均匀照明的光扩散光纤及其形成方法

说明书

光扩散光纤包括：芯体，围绕芯体的包层，外表面，以及位于芯体、包层或者芯体和包层二者内的多个散射结构。所述多个散射结构被构造用于将引导的光散射向外表面，使得沿着光扩散光纤的扩散长度扩散通过外表面的包含约450nm至约650nm的波长的光包括约15％或更小的光谱衰减百分比相对范围。

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119要求2017年10月24日提交的系列号为62/576,229的美国申请的优先权权益，本文以该申请的内容为基础并通过引用将其全文纳入本文。

技术领域

本公开一般涉及光扩散光纤及其生产方法。更具体地，本公开涉及包括散射结构的光扩散光纤，所述散射结构用于沿着光扩散光纤的扩散长度提供多个波长的均匀照明。

背景技术

光纤用于需要将光从光源传递到远处的各种应用。光通信系统例如依靠光纤网络将光从服务提供商传输到系统终端用户。

通信光纤被设计用于在800nm至1675nm范围内的近红外波长下操作，在该波长中，仅具有相对较低水平的吸收和散射导致的衰减。这允许注入到光纤一端的大部分光从光纤的相对端离开，并且只有少量的光通过光纤的侧面从外围离开。

由于光纤通常被设计成在长距离内将光有效地从光纤的一端传递到光纤的另一端，因此极少的光从典型的光纤侧面逸出，因此，光纤被认为不是非常适合用于形成扩展的照明源。然而，有许多应用，例如特种照明、标牌或生物应用，包括细菌生长和光生物能源和生物质燃料的生产，其需要以有效的方式向指定区域提供一定量的光。对于生物质生长，需要开发将光能转化成生物质基燃料的方法。对于特种照明，光源需要薄、挠性并且易于改变成各种不同形状。

因此，需要沿着长度具有均匀照明的光扩散光纤，以及制造沿着长度具有均匀照明的光扩散光纤的改进方法。

发明内容

根据本公开的主题，一种光扩散光纤包括：芯体，围绕芯体的包层，外表面，以及位于芯体、包层或者芯体和包层二者内的多个散射结构。所述多个散射结构被构造用于将引导的光散射向外表面，使得沿着光扩散光纤的扩散长度扩散通过外表面的包含约450nm至约650nm的波长的光包括约15％或更小的光谱衰减百分比相对范围。

根据本公开的另一个实施方式，一种用于生产光扩散光纤的方法包括：沿着拉制路径，从拉制炉中的光纤预制件拉制光扩散光纤。拉制光扩散光纤包括：在拉制炉中，在拉制温度下加热光纤预制件，以及向光扩散光纤施加拉制张力。光扩散光纤包括：芯体，围绕芯体的包层，外表面，以及位于芯体、包层或者芯体和包层二者内的多个散射结构。所述多个散射结构被构造用于将引导的光散射向外表面，使得沿着光扩散光纤的扩散长度扩散通过外表面的包含约450nm至约560nm的波长的光包括约15％或更小的光谱衰减百分比相对范围以及约2700K至约8000K的相关色温。