[求助]有2个问题困扰我很久了！请大家参谋一下！

luor7603

问题1：如何尽可能多的收集点光源产生的光能，并使其变成一束较窄的光线按照需要的方向出射？ 问题2：如何将点光源产生的光能耦合到光纤中？

谢谢！~并祝大家节日快乐！

lymex

1、“较窄的光线”到底是多窄？1mm？0.1mm？理论上讲，会聚的越窄，就越不能保持比较远。也就是说，光线不能在很窄的地方跑很远。

2、第一个问题解决了，这个问题自然解决。一般来将，用透镜。

luor7603

谢谢lymex。我表达的意思可能不太清晰。其实中心目的就是压缩光束的投射面积，以提高光能密度，并利用光纤传输，由于光源是灯泡（可能不可以看作点光源），所以光线方向是向四周都有的，如何集中光能就是个问题，另外，如果集中了光线，如何耦合进光纤又成为了问题！我做了实验，用一个短焦距（约2cm）的平凸透镜可以会聚一部分光能（损失的太多了），但是光斑太大（已经调到最小），足有3个公分的直径，就算进了光纤，光能损失太厉害了，几乎没有意义了!

lymex

灯泡与点光源相差很远。理论上讲，不能通过透镜放大亮度，因此，没有办法。要想解决这个问题，必须在光源上下功夫，找高亮度的光源。我这里说的亮度，是真正物理意义上的亮度，单位是尼特。目前比较好的（单色）光源，就是激光。好的激光，可以把光点会聚成1微米以下。除了激光以外，或者你想要复合光，我能想到的就是弧光灯了。如果真的想用灯泡，那么就用那种12V的碘钨灯，功率20W左右。这种灯的灯丝密度比较高，温度也比较高。

tw

花那么大的成本去做这个，换个光源如何？

比如说高亮度LED、LD、激光等？

wind_1130

推荐：将光源置于凹面镜焦点，而后用凸透镜汇聚，效果不好可用组合透镜。

lymex

重复一遍：不能通过透镜/透镜组来提高亮度。这个是理论上证明了不可能的事情，正像永动机是不可能的一样。

wind_1130

以下是引用luor7603在2005-2-7 0:23:00的发言： 。。。足有3个公分的直径。。。

不知道说啥，透镜焦距2cm，光斑最小3cm？你的调节手段没有这么差吧。楼上的说法没错，可我看楼主只是要提高在某一平面的光能量密度。是这样么楼主？

lymex

哈哈，楼上说的对，我来在信息不全的情况下（即仍然对问题不太明白的情况下）回答问题1：

有三种方法： 1、选择质量好的透镜/镜头。所谓质量好，是指损失小（透射率高）、像差小 2、让镜头把光源成像 到目的。因为，只有成像的那点亮度才最大 3、选择相对口径（即光圈）尽可能大的镜头。很普通的镜头光圈是f/2.8的，如果能有f/1.4的，那么亮度就会成为4倍。

另外，所谓“一束较窄的光线按照需要的方向出射”，正是亮度的概念。不同的光源，亮度是比较确定的，镜头只是起辅助作用而已。要想得到高亮度的，自然要找高亮度的光源，例如激光。

胡箫001

呵呵，不能违反亮度守恒原理。