Hướng dẫn cho người mới bắt đầu về cáp quang: 13 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:34

Sợi quang học! Sợi quang học! Phải thừa nhận rằng tôi hơi bị ám ảnh bởi sợi quang, và vì lý do chính đáng. Chúng là một cách bền, linh hoạt và tương đối đơn giản để thêm hiệu ứng ánh sáng đẹp vào bất cứ thứ gì bạn đang làm. Chỉ cần nhìn vào một số dự án tuyệt đẹp mà bạn có thể tạo ra với chúng! Đã có lúc tôi chủ yếu sử dụng dây el trong các thiết kế được chiếu sáng của mình, nhưng kể từ khi Natalina và Technorainbows tuyệt vời giới thiệu cho tôi những điều kỳ diệu của sợi quang ở các dạng khác nhau của chúng, tôi đã tìm hiểu một chút về máy uốn sợi quang. Vì vậy, hãy xuống hố thỏ này với tôi, và biến mình thành một sinh vật biển phát quang sinh học đầy mê hoặc… bạn biết bạn muốn.

Sợi quang có thể được sử dụng để mang lại ánh sáng cho nhiều loại dự án, nhưng đối với Có thể hướng dẫn này, tôi sẽ tập trung vào việc sử dụng chúng trong thiết bị đeo được, vì đó là lĩnh vực chuyên môn của tôi. Sợi quang cũng đặc biệt tuyệt vời cho quần áo, trang phục và phụ kiện vì chúng cho phép bạn phân phối ánh sáng từ một nguồn duy nhất, do đó làm cho dự án của bạn yêu cầu ít đèn hơn và ít điện năng hơn (luôn là một yếu tố quan trọng cần cân nhắc khi thiết kế thiết bị đeo được). Bởi vì các sợi có thể mang ánh sáng đi xa các thiết bị điện tử là nguồn chiếu sáng, chúng cũng rất tốt cho các dự án cần chống chịu thời tiết hoặc có thể giặt được.

Bản thân sợi quang là rõ ràng và không có màu, vì vậy hệ thống chiếu sáng sợi quang được lắp đặt trong một dự án sẽ tiếp nhận bất kỳ ánh sáng màu nào bạn chiếu qua nó hoặc nhấp nhô với các mẫu màu nếu nguồn sáng của bạn có thể lập trình hoặc động.

Sợi quang có nhiều loại đường kính, hình dạng và chủng loại. Trên thực tế, các tùy chọn dường như đang tăng lên mỗi khi tôi xem trực tuyến. Các biến thể khác nhau tốt hơn cho các ứng dụng khác nhau, vì vậy tôi sẽ nói ở đây về tất cả các loại khác nhau mà tôi đã gặp và những cách sử dụng tốt nhất mà tôi đã tìm thấy cho chúng. Tôi cũng sẽ thêm vào Tài liệu hướng dẫn này khi tôi khám phá thêm kiến thức về cáp quang, nhưng hiện tại, đây là những gì tôi biết.

Bước 1: Sợi quang là gì

Sợi quang mà tôi đang xử lý trong Thiết bị hướng dẫn này là các sợi nhựa được thiết kế để chiếu sáng, không phải là các bó sợi thủy tinh phức tạp hơn một chút để truyền dữ liệu nhanh chóng trong khoảng cách xa, nhưng chúng hoạt động trên cùng một nguyên tắc cơ bản: Ánh sáng chiếu vào một đầu từ một nguồn chiếu sáng, như đèn LED hoặc tia laser, đi xuống sợi quang và xuất hiện ở đầu kia.

Một sợi quang "phát ra cuối" tiêu chuẩn được thiết kế để chiếu sáng là một sợi nhựa mỏng dài bao gồm một lõi rất trong và một lớp phủ bên ngoài được gọi là lớp phủ. (Tên gọi khác của loại cấu trúc này là "ống dẫn sáng").

Lõi bên trong rõ ràng cho phép ánh sáng truyền đi không bị cản trở theo chiều dài của sợi trong khi lớp phủ hoạt động giống như một tấm gương một chiều, chứa bất kỳ ánh sáng nào cố gắng thoát ra khỏi sợi bằng cách dội ngược lại vào lõi trong một quá trình gọi là phản xạ toàn phần bên trong. Sự kết hợp giữa lõi và lớp phủ này cho phép ánh sáng truyền đi dọc theo sợi quang trong khoảng cách rất xa, ngay cả xung quanh các đường cong, nổi lên ở đầu kia gần như sáng như nguồn chiếu sáng ban đầu.

Tuy nhiên, tùy thuộc vào chất lượng của sợi, một số lượng ánh sáng có thể bị suy giảm hoặc mất đi trên đường đi. Một số sợi quang sử dụng sự suy giảm ánh sáng này, cho phép một ít ánh sáng thoát ra qua lớp phủ dọc theo chiều dài của sợi, do đó tạo ra ánh sáng đồng đều trông giống như một ống đèn neon. Những sợi này được gọi là sợi quang "phát ra bên".

Bước 2: Kết thúc sợi phát

Sợi phát quang cuối và sợi phát quang bên có hình dạng hơi khác nhau và phù hợp cho các mục đích khác nhau.

Sợi phát quang cuối (còn gọi là phát sáng cuối, hoặc ánh sáng cuối) là sợi quang học cổ điển, với các điểm sáng ở các đầu và rất ít ánh sáng thoát ra dọc theo các sợi. Chúng thường mỏng, có đường kính từ 0,25 đến 3mm. Chúng cũng thường cứng hơn các sợi phát xạ bên.

Sợi phát quang cuối rất tốt để hướng các điểm ánh sáng riêng lẻ ra xa một nguồn sáng duy nhất. Các dự án như Bản đồ sao trong bức ảnh thứ hai ở trên tận dụng các đầu của sợi để truyền ánh sáng chỉ từ một vài điểm chiếu sáng thành vô số các ngôi sao nhỏ.

Tuy nhiên, các sợi phát quang cuối làm rò rỉ một ít ánh sáng dọc theo các sợi và khi tập hợp lại thành chùm, ánh sáng này có thể nhìn thấy trong bóng tối, như bạn có thể thấy trong các dự án như Áo khoác và Áo khoác bằng sợi quang của Natalina và Đôi cánh tiên bằng sợi quang của tôi ở trên. Bạn cũng có thể đánh dấu hoặc mài mòn các sợi một cách chiến lược để tạo ra các điểm ánh sáng dọc theo chiều dài của chúng. (Tôi sẽ nói thêm về điều này sau).

Tôi nghĩ rằng những dự án như thế này là một cách sử dụng tuyệt vời của sợi quang học ánh sáng cuối vì chúng sử dụng cả điểm ánh sáng ở đầu sợi và ánh sáng mờ dọc theo sợi làm yếu tố thiết kế trực quan. Cho phép một số sợi phát sáng cuối của bạn treo tự do cũng rất dễ chịu về mặt thị giác và tạo ra hiệu ứng ánh sáng đầy mê hoặc khi bạn di chuyển.

Tôi nhận thấy rằng các sợi ánh sáng cuối dưới khoảng 0,75mm (có vẻ là kích thước khá chuẩn) không phát ra ánh sáng dọc theo các sợi nhiều, vì vậy nếu bạn muốn loại ánh sáng đó, hãy chọn sợi lớn hơn.

Bước 3: Sợi phát ra bên

Các sợi phát sáng bên (còn gọi là phát sáng bên, hoặc ánh sáng bên) thường lớn hơn và linh hoạt hơn các sợi phát quang cuối. Chúng dường như có sẵn ở mọi nơi có đường kính từ 2mm đến 12mm.

Do cách cấu tạo của chúng, với một lớp phủ cố ý kém hiệu quả hơn, ánh sáng dần dần thoát ra dọc theo toàn bộ chiều dài của sợi quang tạo ra một ánh sáng khá đều gần giống như một ống neon hoặc dây el.

Tuy nhiên, như bạn có thể thấy trong bức ảnh thứ hai ở trên, một số ánh sáng cũng thoát ra từ phần cuối của sợi quang tạo ra một điểm sáng nơi sợi quang bị cắt.

Cường độ phát sáng của sợi quang phụ thuộc vào cường độ của nguồn sáng. Ví dụ, một đèn LED 1 watt hoặc một tia laser sẽ chiếu sáng sợi quang nhiều hơn một đèn LED neopixel. Sự phát sáng của sợi quang cũng sáng nhất khi gần nguồn chiếu sáng và mờ dần, hoặc đôi khi mất màu, khi có nhiều ánh sáng thoát ra dọc theo chiều dài của sợi. Tôi nhận thấy rằng ánh sáng của sợi quang ánh sáng bên, được thắp sáng bằng đèn LED neopixel thông thường ở độ sáng tối đa, trở nên khó nhìn và hơi ngả vàng, cách nguồn sáng khoảng 5 feet.

Bạn có thể chống lại hiện tượng mờ này bằng cách đặt một nguồn sáng ở cả hai đầu của sợi quang như tôi đã làm trong bức ảnh thứ ba ở trên. Điều này cũng có thể tạo ra các hiệu ứng màu pha trộn tuyệt vời bằng cách có các đèn LED màu khác nhau ở mỗi đầu của sợi quang. Ngay cả việc đặt một chiếc gương nhỏ, thay vì đèn LED thứ hai, ở đầu kia của sợi quang giúp giữ ánh sáng chứa đựng, làm cho toàn bộ sợi quang trở nên sáng hơn.

Các sợi phát quang bên có thể nhìn thấy rõ hơn trong ánh sáng xung quanh so với các sợi phát quang cuối, nhưng chúng vẫn tạo ra ánh sáng khuếch tán trông đẹp hơn trong bóng tối. Các sợi phát sáng bên rất phù hợp cho các dự án mà bạn muốn các đường ánh sáng xác định hơn là lấp lánh chính xác. Chúng cũng sẽ tốt để tạo ra ánh sáng bên trong hoặc các yếu tố thiếu sáng của một dự án mà bạn không muốn nhìn thấy các sợi trực tiếp.

Bước 4: Các biến thể sợi quang phổ biến

Ngoài sự phân biệt cơ bản của phát sáng bên và phát sáng cuối, bạn có thể sẽ gặp một số biến thể sau khi tìm kiếm sợi quang:

Cáp phát sáng đầu cuối đa sợi: đây là một tập hợp các sợi phát sáng cuối được bó bên trong vỏ nhựa. Tôi đã thấy những thứ này với vỏ đen dày được thiết kế để chặn tất cả ánh sáng ngoại trừ ở các đầu của sợi, hoặc trong vỏ trong suốt cho phép bạn nhìn thấy các sợi dọc theo cáp. Thông thường những sợi cáp này chứa đầy những sợi có cùng đường kính, nhưng tôi cũng đã thấy những sợi cáp như thế này có chứa một vài sợi có kích thước hơi khác nhau để đa dạng (chúng được thiết kế để làm trần hiệu ứng hình sao). Mua sợi quang theo hình thức này có thể hữu ích, đặc biệt nếu bạn định sử dụng sợi quang theo gói và bạn muốn đảm bảo tất cả các sợi của mình đều cong theo cùng một hướng. Tuy nhiên, việc lấy các sợi ra khỏi vỏ có thể hơi phức tạp và thường dẫn đến việc tách các sợi ra khỏi vỏ.

Cáp lấp lánh: các nhóm sợi phát sáng cuối được cắt cố ý dọc theo các sợi và bó lại trong một lớp vỏ trong suốt để tạo hiệu ứng lấp lánh. Cá nhân tôi nghĩ chúng trông hơi sến, nhưng tôi chắc rằng chúng sẽ rất tuyệt cho một số dự án.

Cáp "Phát sáng bên" nhiều sợi: Không giống như cáp phát sáng cuối, chứa các sợi thẳng, các sợi bên trong những sợi cáp rõ ràng này được xoắn lại, bề ngoài để cho phép nhiều ánh sáng thoát ra theo chiều dài của chúng. Giống như rất nhiều sợi quang học, chúng dường như được thiết kế để chiếu sáng trang trí nội thất, nhưng sau khi đặt hàng và thử nghiệm một mẫu trong số này, tôi thực sự không thấy rằng chúng có bất kỳ lợi thế nào so với sợi phát sáng bên lõi rắn lớn, và chúng không ' t dường như hoạt động rất tốt. Tôi sẽ không giới thiệu chúng cho các dự án có thể đeo được.

Solid Core End Glow (không có trong hình): Đây là những sợi đơn có đường kính lên đến 14mm được bọc trong vỏ PVC màu đen. Tôi chưa thực sự sử dụng chúng, nhưng chúng có vẻ giống như một sợi phát sáng bên được bọc lại để ánh sáng chỉ ló ra từ phần cuối. Chúng chủ yếu được sử dụng trong màn hình và các tính năng nước để dẫn ánh sáng đến các điểm cụ thể. Chúng có thể hữu ích trong các thiết bị đeo được cho một mục đích tương tự.

Bước 5: Các biến thể ít phổ biến hơn

Những loại sợi quang này khó tìm hơn một chút, nhưng có rất nhiều tiềm năng về thiết kế.

Sợi phát sáng bên trong lõi trắng, hoặc ống ánh sáng: Chúng linh hoạt tương tự như sợi phát sáng bên "lõi rắn" rõ ràng, nhưng có lõi màu trắng được nhúng vào trung tâm của sợi trong. Lõi màu trắng chiếu sáng và bức xạ ánh sáng vào phần rõ ràng, làm cho sợi này trông giống như dây el như bạn có thể thấy trong bức ảnh đầu tiên.

Những sợi này dường như chỉ dẫn ánh sáng xuống một vài feet chiều dài của chúng trước khi nó mờ đi và vàng lên, nhưng chúng có một cái nhìn thú vị và có thể tuyệt vời cho một số dự án nhất định.

Ruy băng sợi quang rắn: Lần đầu tiên tôi thấy chúng là ánh sáng bên trong những chiếc vòng đeo cổ được chiếu sáng ở mắt cá chân để đi xe đạp, và sau đó trong một đôi dây treo trang phục, tôi đã tìm thấy một món đồ thủ công của Michael. Như bạn có thể thấy trong bức ảnh thứ hai, những sợi này về cơ bản giống như những sợi phát sáng đầu lớn khác với hình dạng hơi khác một chút. Ánh sáng của chúng dường như xuất hiện rõ ràng hơn khi chúng được bọc bên trong vải hoặc một vật liệu khuếch tán khác giống như chúng ở trong dây treo trong bức ảnh thứ ba ở trên. Tôi thậm chí không chắc liệu những dải băng này về mặt kỹ thuật là sợi quang học hay chỉ là một vật liệu nhựa khác truyền ánh sáng khá tốt, nhưng tôi nghĩ chúng có rất nhiều tiềm năng cho những ứng dụng thú vị.

Ruy băng sợi quang dệt (không có trong hình): Một dải phẳng giống như dải băng được tạo ra bằng cách đan các sợi mỏng hơn với nhau một cách lỏng lẻo. Tôi chưa bao giờ sử dụng những thứ này, nhưng chúng trông có vẻ như chúng chắc chắn rất tuyệt vời cho các thiết bị đeo được.

Corning Fibrance: Một sản phẩm mới của công ty thủy tinh Corning là một loại sợi rất mỏng và linh hoạt với cấu trúc tương tự như một ống ánh sáng lõi trắng. Corning cung cấp năng lượng cho các sợi quang của họ bằng tia laser thay vì đèn LED, giúp chúng sáng hơn đáng kể với kiểu dáng rất giống với dây el như bạn có thể thấy trong bức ảnh cuối cùng. Sản phẩm này có rất nhiều tiềm năng, đặc biệt là để kết hợp vào dệt may, nhưng hiện tại nó khá đắt và không có sẵn cho người tiêu dùng.

Bước 6: Vải sợi quang

Một số công ty đã bắt đầu dệt sợi quang vào hàng dệt để tạo ra vải chiếu sáng. Về lý thuyết, đây là một ý tưởng tuyệt vời, nhưng cho đến nay tôi vẫn chưa thấy phấn khích với kết quả đó.

Các loại sợi được sử dụng trong các loại vải dệt này là sợi phát sáng cuối đã được mài mòn một cách chiến lược để giải phóng ánh sáng dọc theo chiều dài của sợi, và kết quả là vải khá cứng và thô. Các sợi thường được dệt theo một hướng (chỉ sợi dọc hoặc sợi ngang) và chúng cần được bó lại và kết nối với nguồn sáng ở một đầu. Điều này hạn chế đáng kể cách cắt vải nếu bạn muốn giữ lại ánh sáng trong tất cả các sợi, có nghĩa là bạn chỉ có thể sử dụng vải trong các sản phẩm may mặc với một số loại hình dạng hoa văn nhất định. Tất cả điều này có thể được giải quyết, nhưng nó chắc chắn không phải là vật liệu dễ xử lý nhất.

Cá nhân tôi cũng thấy thẩm mỹ của vải có một chút thô ráp nếu nó không được sử dụng đúng cách. Tôi đã thấy nó được chiếu sáng bằng tia laze chuyển động hoặc đèn có thể lập trình theo những cách mang lại cho nó một cái nhìn năng động hơn, tinh tế hơn. Việc mài mòn các sợi một cách chiến lược để thêm các mẫu ánh sáng vào vải cũng có thể tạo ra những kết quả đẹp mắt. Bản thân tôi chưa chơi với vật liệu này nhiều nhưng chắc chắn đây là một khả năng thú vị cho các dự án thiết bị đeo được và tôi chắc chắn rằng nó sẽ tiếp tục được phát triển theo những cách mới và thú vị.

Bước 7: Tùy chọn cho ánh sáng

Khả năng chiếu sáng của sợi quang từ đơn giản đến cực kỳ phức tạp và có thể tạo ra sự khác biệt rất lớn cho giao diện của dự án của bạn. Khi bạn chọn ánh sáng, hãy nhớ rằng đèn càng sáng thì khả năng chiếu sáng bằng sợi quang của bạn càng rõ. Ngoài ra, từ góc độ thẩm mỹ cá nhân, tôi nghĩ rằng việc tránh xa các màu LED chính quá nổi bật như xanh lá cây, xanh lam và đỏ, giúp giữ cho một dự án cáp quang trông giống như một món đồ trang trí Giáng sinh sến súa. Tôi thường chọn các màu pha trộn hoặc khử bão hòa để có hiệu ứng đẹp và tinh tế hơn.

Đèn LED:

Việc bật / tắt các đèn đơn giản như đèn thực vật có nhiều màu sắc này là một lựa chọn tốt để chiếu sáng bằng sợi quang rất cơ bản. Hình dạng của chúng giúp chúng dễ dàng gắn vào một bó sợi (hoặc một sợi lớn) chỉ bằng cách sử dụng ống co nhiệt và keo. Có rất nhiều tùy chọn chiếu sáng đóng gói sẵn như thế này có thể cung cấp ánh sáng đơn giản và đẹp mắt cho dự án cáp quang của bạn.

Đèn LED có thể lập trình:

Tuy nhiên, để tận dụng hết khả năng chiếu sáng động của sợi quang, bạn thực sự cần ánh sáng có thể lập trình được, hoặc ít nhất là nguồn sáng đã được lập trình sẵn.

Một cách tương đối đơn giản để làm điều này là sử dụng đèn LED RGB có thể định địa chỉ riêng với một bộ vi điều khiển. Tôi chỉ mới bắt đầu học lập trình Arduino, nhưng ngay cả khi có kiến thức tối thiểu, khá dễ dàng để tìm các chương trình chiếu sáng thú vị trực tuyến và tải chúng vào bộ vi điều khiển của bạn. Tôi nói về cách tôi đã thực hiện điều này chi tiết hơn trong Tài liệu hướng dẫn về Đôi cánh tiên bằng sợi quang của tôi, và có rất nhiều Tài liệu hướng dẫn tuyệt vời khác đi sâu vào chi tiết hơn về lập trình đèn LED.

Một cách khác, thậm chí còn dễ dàng hơn để truy cập vào một số chương trình chiếu sáng tuyệt vời, là mua một con chip được lập trình sẵn như Trình điều khiển Neon mát mà tôi đã sử dụng trong dự án váy LED của mình và nối dây tới các đèn LED có thể định địa chỉ. Điều này sẽ cung cấp cho bạn nhiều kiểu chiếu sáng khác nhau để lựa chọn và có thể được điều khiển bằng điều khiển từ xa.

Sản phẩm sợi quang được tạo sẵn:

Bạn cũng có thể mua các sản phẩm làm sẵn được thiết kế để chiếu sáng sợi quang. Natalina đã làm trang phục và áo khoác của mình bằng cách sử dụng roi sợi quang được lắp sẵn với một bó sợi lớn gắn với đèn LED RGB sáng với nhiều chương trình được tải sẵn. Theo nhiều cách, những chiếc roi này là những sản phẩm tuyệt vời, nhưng thời lượng pin không tốt như mong muốn và hình dạng và kích thước của roi không đặc biệt phù hợp với thiết bị đeo được.

Các sản phẩm nhỏ hơn, rẻ hơn như dạ quang và mảnh trung tâm sợi quang cũng có thể dễ dàng được kết hợp vào thiết bị đeo được, nhưng chúng không cho bạn khả năng thay đổi màu sắc của đèn và chúng thường rẻ và kém chất lượng. Chúng chắc chắn là mẫu số chung thấp nhất của sợi quang, nhưng với một chút sáng tạo, chúng vẫn có thể là một bổ sung tốt cho trang phục của bạn.

Laser:

Một lựa chọn khác để chiếu sáng sợi quang của bạn là sử dụng các mô-đun laser nhỏ. Cá nhân tôi chưa thử nghiệm điều này, nhưng tôi đã thấy nó được thực hiện và nó chắc chắn làm cho các sợi sáng hơn nhiều và có thể nhìn thấy ánh sáng ban ngày nhiều hơn. Một hạn chế là màu sắc laser có sẵn tương đối hạn chế. Cách sử dụng tốt nhất của laser trong sợi quang mà tôi đã thấy là khi ai đó nối một tia laser quay vào vải sợi quang để các màu sắc và hoa văn khác nhau phát ra trên bề mặt của vải.

Bước 8: Cắt sợi

Trước khi gắn các sợi vào nguồn sáng, bạn cũng phải đảm bảo rằng phần cuối của các sợi được cắt sạch để cho phép lượng ánh sáng xuyên qua tối đa.

Các sợi phát sáng bên, mềm hơn, có thể dễ dàng cắt bằng dao xacto sắc bén, nhưng khó cắt sạch các sợi phát sáng ở cuối cứng hơn. Đối với các bó nhỏ đã được nhiệt co lại với nhau, một xacto sắc bén có thể hoạt động, nhưng đối với các bó lớn hơn, sử dụng một con dao nóng là một ý tưởng hay. Bạn có thể tìm thấy lời giải thích tốt về quy trình trong Tài liệu hướng dẫn này.

Bước 9: Phương pháp gắn đèn vào sợi

Một trong những điều quan trọng nhất cần nghĩ đến khi bạn đang lên kế hoạch cho một dự án cáp quang là, "tôi sẽ gắn các sợi quang vào đèn của mình như thế nào?" Điều quan trọng là tạo ra một kết nối mạnh mẽ rõ ràng giữa nguồn sáng và các đầu sợi của bạn để ánh sáng chiếu trực tiếp vào các sợi và làm cho chúng phát sáng rực rỡ nhất có thể. Một thách thức lớn trong việc này là bản thân sợi quang khá trơn và không bám dính hiệu quả với hầu hết các loại keo. Tôi nhận thấy rằng superglue và một số epoxit có vẻ dính tốt nhất, nhưng bạn phải cẩn thận để không bị dính superglue vào cuối các sợi, nơi có thể gây ra sự đóng cục ảnh hưởng đến sự truyền ánh sáng xuống sợi.

Như tôi đã đề cập ở bước trước, đèn LED khuếch tán 5mm tiêu chuẩn khá dễ gắn vào sợi quang vì bạn có thể trượt ống co nhiệt lên cả đèn LED và bó sợi quang, thu nhỏ nó lại, thêm một chút keo và bạn có kết nối khá mạnh mẽ giữa cả hai (xem ảnh đầu tiên). Bạn có thể mua đèn LED định địa chỉ RGB ở dạng này từ những nơi như Adafruit, vì vậy bạn không cần phải hy sinh khả năng lập trình. Tài liệu hướng dẫn này cũng chỉ ra cách đạt được kết nối tương tự bằng cách sử dụng Sugru thay vì co nhiệt.

Nếu bạn đang sử dụng dải LED để chiếu sáng các sợi của mình, việc kết nối chúng sẽ phức tạp hơn một chút vì các đèn LED có cấu hình thấp như vậy, không có nhiều thứ để kết nối. Tất cả những người tôi biết làm việc với sợi quang dường như đã đưa ra giải pháp của riêng họ cho vấn đề này.

Ashley Newton, người đầu tiên giới thiệu tôi với sợi quang học phát ra bên cạnh và làm việc với tôi để tạo ra bộ trang phục Chiến binh biển của tôi, có một phương pháp rất hiệu quả liên quan đến việc in 3D một miếng giữ dải đèn LED và có các nút có lỗ mà sợi quang học cắm vào. vào phía trên mỗi pixel (xem ảnh 2 và 3 ở trên). Các biến thể trên hình dạng này có thể được mô hình hóa 3D để phù hợp với hình thức của những gì bạn đang tạo. Tôi nói thêm về phương pháp này trong cuốn sách Hướng dẫn về Chiến binh biển bằng sợi quang của tôi.

Đối với một dự án gần đây, tôi cũng đã tạo một phiên bản hai mặt của các nút LED này chứa một dải LED gấp lại cho phép sợi quang nổi lên và được chiếu sáng từ cả hai phía (ảnh 4). Trong một phần khác của cùng một dự án, tôi đã sử dụng mô hình 3D để tạo ra một mô-đun chứa 12 vòng đèn LED neopixel với các lỗ trên mỗi pixel cho một bó sợi quang (ảnh 5).

Jenn Mann, người cũng chế tạo các thiết bị đeo bằng sợi quang tuyệt vời, đã tìm ra cách sử dụng các lớp acrylic cắt laser để tạo ra một dải kết nối có hình dạng tương tự giữa đèn LED và sợi.

Đối với Đôi cánh tiên bằng sợi quang của mình, tôi đã sử dụng một phương pháp đơn giản hơn nhiều và hơi phức tạp hơn một chút. Tôi bó các sợi dạ quang ở cuối thành các nhóm khoảng 30, sau đó dùng nhiệt làm co các đầu lại với nhau và cắt chúng bằng dao chính xác để tạo ra một cạnh nhẵn. Tôi đã lắp dải đèn LED của mình bên trong một hộp nhỏ có khoan lỗ ở hai bên, sau đó đưa các bó sợi quang của tôi qua các lỗ và dán nóng chúng vào vị trí đối diện với đèn LED, cẩn thận để không bị dính bất kỳ keo nóng nào giữa các đầu của sợi. và đèn LED vì điều đó sẽ chặn ánh sáng chiếu vào các sợi (ảnh cuối cùng).

Điều này hoạt động khá tốt, mặc dù một số sợi ở giữa các bó vẫn bị lỏng sau khi tôi dán chúng vào. Vì dù sao thì tôi cũng sẽ khâu tất cả các sợi của mình xuống rất chắc chắn, điều này không thực sự quan trọng, nhưng tôi muốn để tìm ra những cách tốt hơn nữa để đảm bảo tất cả các sợi được an toàn.

Bước 10: Phương pháp gắn sợi vào thiết bị đeo được

Một cân nhắc quan trọng khác đối với các dự án cáp quang có thể đeo là, cách gắn các sợi vào quần áo hoặc phụ kiện bạn đang làm. Tùy thuộc vào số lượng sợi hoặc bó sợi riêng biệt mà bạn đang làm việc, đây có thể là một quá trình tốn thời gian và tôi luôn tìm kiếm những cách mới để giải quyết vấn đề này.

Cách cơ bản nhất để đính các sợi trực tiếp lên quần áo là may thủ công. Đây là cách tôi gắn các sợi vào đôi cánh tiên của mình trong bức ảnh đầu tiên. Khâu thủ công các bó sợi quang khá tốn thời gian và cần một chút kỹ năng để làm cho nó trông gọn gàng, nhưng nó hoạt động tốt và nó cho bạn nhiều không gian để tạo bố cục tự do. Tôi thường sử dụng một dây câu mỏng hoặc chỉ trong để khâu các sợi xuống, chúng gần như không thể nhìn thấy được đối với các sợi.

Một cách khác mà tôi thích để tích hợp các sợi vào thiết kế của mình, đặc biệt là các sợi ánh sáng bên lớn hơn, là khâu các kênh vào hai lớp vải sheer và chèn các sợi vào các kênh này, gần giống như việc tạo ra loại vải sợi quang quy mô lớn của riêng tôi (xem ảnh 2 và 3). Đây là một cách ít tốn thời gian hơn để chứa các sợi, và nó tạo ra một hiệu ứng đẹp mắt bằng cách làm cho các sợi dường như lơ lửng giữa không trung khi trời tối.

Tôi cũng thích sử dụng một kỹ thuật liên quan đến các khe cắt bằng laser trên da mỏng và sau đó dệt các sợi qua các khe này như trong ảnh 4 (Trong ảnh này, tôi thực sự đã sử dụng dây el, nhưng nó hoạt động theo cách tương tự). Bạn cũng có thể làm điều này bằng tay với một con dao xacto. Tôi đã sử dụng kỹ thuật này trên phần ngực và vai của bộ trang phục Sea Warrior. Nó thậm chí có thể được sửa đổi để tạo ra các mẫu dệt phức tạp hơn với các sợi.

Trên các thiết kế như mũ đội đầu Sea Warrior, các nút in 3D kết nối các sợi với đèn cũng có chức năng như một phương tiện để gắn các sợi vào đầu tai nghe (ảnh 5). Bởi vì chúng chỉ dài vài inch, chúng có thể cắm vào các nút ở chân đế và sau đó quạt ra tự do.

Nếu bạn chỉ muốn nhìn thấy các điểm ánh sáng ở các đầu của sợi, bạn có thể giấu hầu hết các sợi bên trong quần áo (giống như NLED-Projects đã làm với Mũ trên cùng bằng sợi quang này) và chỉ cần gắn các sợi sao cho các đầu sợi có thể nhìn thấy như được hiển thị trong bức ảnh cuối cùng ở trên.

Bước 11: Thao tác với sợi quang

Tôi chưa thử nghiệm nhiều như vậy với việc điều khiển hình thức của chính các sợi thực tế, nhưng có một vài khả năng ở đây có thể mang lại một số kết quả rất thú vị.

Làm bóng hoặc mài mòn sợi phát sáng cuối

Làm hỏng lớp phủ bên ngoài của sợi phát sáng cuối sẽ cho phép ánh sáng thoát ra ngoài và tạo ra một điểm phát sáng trên sợi. Điều này có thể được thực hiện bằng giấy nhám để có cái nhìn lan tỏa hơn, hoặc bằng dao xacto hoặc vật sắc nhọn khác để tạo ra các điểm sáng riêng lẻ. Đây là cách các sợi trong cáp lấp lánh và vải sợi quang được chế tác để tạo ra sự lấp lánh toàn diện hơn.

Sử dụng giấy nhám trên vải sợi quang tạo ra các mẫu sáng hơn ở các khu vực khác nhau. Với loại mặt nạ phù hợp và mài mòn chiến lược, tôi nghĩ rằng kỹ thuật này có rất nhiều tiềm năng để làm cho vải sợi quang trở nên thú vị hơn. Tất nhiên, bạn phải cẩn thận để không chà nhám quá mạnh, nếu không bạn có thể làm hỏng các sợi chỉ đang giữ vải với nhau. Cũng nên nhớ rằng bạn càng mài mòn các sợi, thì càng ít ánh sáng tiếp tục truyền xuống phần còn lại của sợi, khiến chúng mờ đi một chút ở phần cuối.

Làm biến dạng sợi bằng nhiệt

Nếu bạn muốn tạo ra các điểm sáng lớn hơn ở đầu các sợi phát sáng cuối cùng, bạn có thể sử dụng bật lửa hoặc súng nhiệt để làm tan chảy các đầu của sợi thành một quả bóng nhựa.

Trong khi cố gắng làm thẳng một số sợi cho một dự án, tôi đã vô tình làm chảy một số sợi bằng bàn là khiến chúng cuộn lại theo những cách kỳ lạ. Tôi nghĩ điều này thực sự trông khá thú vị giống như một tác phẩm điêu khắc Chihouly hoặc một sinh vật biển. Nó cũng làm cho các sợi sáng hơn

Bước 12: Các dự án sợi quang tuyệt vời

Tôi đã nói về rất nhiều dự án cáp quang yêu thích của mình, nhưng đây là danh sách dài hơn những nguồn cảm hứng tuyệt vời sẽ cho bạn thấy một số điều tuyệt đẹp mà bạn có thể tạo ra với ánh sáng cáp quang.

Giáo trình:

Váy sợi quang

Áo khoác sợi quang

Váy sứa sợi quang LED

Đôi cánh cổ tích sợi quang

Làm bằng cánh sợi quang kỳ diệu

Lightwings

Chiến binh biển sợi quang

Mũ đầu đèn LED sợi quang

Làm hoa bằng sợi quang

Lắp đặt sợi quang vào đèn chiếu sáng

Đèn LED sợi quang

Bông tai LED ban đêm

Váy đầy sao

Làm thế nào để nhận được nhiều ánh sáng hơn từ một sợi quang học

Bản đồ sao

Bầu trời trên tường

Đèn bồ công anh sợi quang

Đèn sứa sợi quang

Cũng kiểm tra công việc của:

Phép thuật bền vững

Jenn Mann

Rachel Reichert

Elena Kozlova

Bước 13: Mua sợi quang ở đâu

Sợi quang số lượng lớn vẫn chưa được phổ biến rộng rãi như một sản phẩm bán lẻ, nhưng chúng không khó tìm nếu bạn biết tìm ở đâu. Nếu bạn đang lên kế hoạch cho một dự án sử dụng sợi quang, tôi khuyên bạn nên bắt đầu thu thập tài liệu của mình trước vài tuần vì các nguồn tốt nhất thường ở nước ngoài. Đảm bảo rằng bạn đọc phần còn lại của Tài liệu hướng dẫn này trước khi bắt đầu đặt hàng để bạn hiểu chính xác sản phẩm cáp quang mà bạn đang tìm kiếm.

Kết thúc sợi phát sáng

• Dễ dàng tìm thấy trong nước hơn đèn phát sáng bên và có thể được đặt hàng từ những nơi như Wiedamark, The Fiber Optic Store và nhiều nơi khác
• Ngoài ra, bạn có thể mua các sản phẩm làm sẵn như roi cáp quang hoặc đèn phát sáng và sử dụng các sợi từ chúng cho dự án của mình
• Để đặt hàng trực tiếp từ các nhà máy với số lượng lớn, hãy tìm kiếm các trang web như AliExpress, Alibaba hoặc Ebay

Sợi phát sáng bên lõi rắn

• Để có giá tốt nhất, hãy đặt hàng với số lượng lớn từ Trung Quốc bằng cách xem trên AliExpress, Alibaba hoặc Ebay
• Nếu bạn cần số lượng nhỏ hơn hoặc giao hàng nhanh hơn, Wiedamark và The Fiber Optic Store cũng cung cấp một số lựa chọn nội địa cho sợi phát sáng bên.
• Một điều cần lưu ý khi đặt hàng sợi phát sáng bên là chúng thường đi kèm với một lớp vỏ PVC mỏng trong suốt để bảo vệ chúng khỏi tác hại của tia UV. Nếu bạn đang sử dụng chúng bên ngoài, điều này thật tuyệt, nhưng đối với thiết bị đeo được, nó có thể làm cho các sợi kém linh hoạt hơn rất nhiều. Điều đó cũng có nghĩa là đường kính được trích dẫn trong danh sách sản phẩm thường là đường kính trong, không phải đường kính với vỏ. Tôi cố gắng mua sợi như thế này, không có vỏ bọc.

Sợi phát sáng bên trong lõi trắng

Họ đã từng bán những thứ này trên Sparkfun với đường kính 3mm và 5mm, nhưng dường như họ đã ngừng cung cấp. Hiện tại, tôi chỉ thấy nó được bán từ một vài nhà phân phối châu Âu

Ruy băng sợi quang rắn

Tôi đã gặp khó khăn trong việc tìm kiếm một nguồn tốt cho loại sợi này trên mạng. Gần đây tôi đã đặt một số từ Trung Quốc trên Ebay nhưng nó không phải là hình dạng chính xác mà tôi mong đợi. Hơi tròn hơn một chút và không quá rộng như loại tôi tìm thấy bên trong dây treo, nhưng nó vẫn là một sản phẩm thú vị

Ruy băng sợi quang dệt

Một loại được gọi là Flexglow có sẵn từ Sản phẩm sợi quang

Vải sợi quang

• Bạn có thể đặt hàng các miếng nhỏ 40 x 75 cm từ Sparkfun, chỉ với một màu đen.
• Bạn có thể đặt hàng với số lượng lớn hơn với nhiều màu vải và mật độ sợi hơn bằng cách liên hệ với Lumigram.