[发明专利]具有散射中心的包层的光漫射光学元件

权利要求书

1.一种光漫射元件，其包括：

玻璃芯，所述玻璃芯的直径大于65μm，并包括含Ge、Al、P、Ti、Cl和Br的正掺杂剂作为散射中心；以及，

围绕所述玻璃芯的包层，所述包层具有比所述玻璃芯低的折射率，所述包层包括内部空穴，所述内部空穴具有尺寸至少为25nm的横截面；

其中，所述元件展现出至少0.1dB/m的光散射损失；

其中，所述内部空穴分布在包层的整个横截面上；和

其中，内部空穴的横截面分布沿着光漫射元件的长度在包层内的不同位置发生变化，使得随着距离元件的源端的距离增加，散射效率沿着元件增加。

2.如权利要求1所述的光漫射元件，其特征在于，所述包层包括玻璃。

3.如权利要求1或2所述的光漫射元件，其特征在于，所述内部空穴被气体填充并且具有尺寸为50nm至20μm的横截面。

4.如权利要求3所述的光漫射元件，其特征在于，所述包层中所述内部空穴的浓度至少是1体积％。

5.如权利要求1所述的光漫射元件，其特征在于，所述包层包括聚合物。

6.如权利要求5所述的光漫射元件，其特征在于，所述聚合物包含氟。

7.如权利要求5或6所述的光漫射元件，其特征在于，所述内部空穴被气体填充并且具有尺寸为25nm至40μm的横截面。

8.如权利要求7所述的光漫射元件，其特征在于，所述包层中所述内部空穴的浓度至少是1.0体积％。

9.如权利要求1、2、5或6中任一项所述的光漫射元件，其特征在于，所述包层包括纳米颗粒，所述纳米颗粒的横截面尺寸至少为25nm。

10.如权利要求1所述的光漫射元件，其特征在于，所述玻璃芯还包括发光纳米颗粒；优选地，所述发光纳米颗粒包括包含至少一个发光金属中心的氧化物；更优选地，所述至少一个发光金属中心作为掺杂剂结合到其他不发光无机基质晶格。

11.一种照明系统，其包括：

光源，其光耦合到光漫射元件，所述光漫射元件包括：

玻璃芯，所述玻璃芯的直径大于65μm，并包括含Ge、Al、P、Ti、Cl和Br的正掺杂剂作为散射中心；以及，

围绕所述玻璃芯的包层，所述包层具有比所述玻璃芯低的折射率，所述包层包括内部空穴，所述内部空穴具有尺寸至少为25nm的横截面；

其中，所述元件展现至少0.1dB/m的光散射损失；

其中，所述内部空穴分布在包层的整个横截面上；和

其中，内部空穴的横截面分布沿着光漫射元件的长度在包层内的不同位置发生变化，使得随着距离元件的源端的距离增加，散射效率沿着元件增加。

12.如权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述玻璃芯还包括发光纳米颗粒；优选地，所述发光纳米颗粒包括包含至少一个发光金属中心的氧化物；更优选地，所述至少一个发光金属中心作为掺杂剂结合到其他不发光无机基质晶格。

13.一种用于形成光漫射元件的方法，其包括：

形成芯，所述芯包括玻璃，所述形成芯包括对玻璃预成形件进行拉制，其中，所述芯包括Ge、Al、P、Ti、Cl和Br正掺杂剂作为散射中心；

在所述芯上形成包层，所述包层包括分布在包层的整个横截面上的内部空穴，所述内部空穴具有尺寸至少为25nm的横截面，所述形成包层包括向所述芯施涂可固化组合物以及使所述可固化组合物固化；

其中，内部空穴的横截面分布沿着光漫射元件的长度在包层内的不同位置发生变化，使得随着距离元件的源端的距离增加，散射效率沿着元件增加。

14.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述玻璃芯还包括发光纳米颗粒；优选地，所述发光纳米颗粒包括包含至少一个发光金属中心的氧化物；更优选地，所述至少一个发光金属中心作为掺杂剂结合到其他不发光无机基质晶格。