奇妙变色光纤“花”的制作

　　逢年过节，自己动手制作一种新奇有趣的闪光变色光纤“花”，在全家人团聚的晚上，接通电源，光导纤维构成的“花”便会发出绚丽夺目、此起彼伏的七彩光，时而呈现红、绿、蓝等单色光，时而五颜六色交织替换，变幻莫测，可使居室充满浓郁的现代节日气氛!

　　一、工作原理

　　奇妙变色光纤“花”由变色发光电路和光导纤维制作成的特殊“花”构成。

　　变色发光电路如下图所示。VDI一VD3系3只串联的新颖高亮度七彩发光二极管，SA为电源开关，G为干电池。VD1-VD3内部分别集成有高亮度红、绿、蓝“三基色”发光管芯和集成控制电路。闭合电源开关SA，VDI-VD3内部的集成控制电路便会控制各自的红、绿、蓝三个发光管芯循环组合发出闪光。当红、绿、蓝发光管芯分别通电时，对应发出红、绿、蓝单色光；当“红+绿”、“红+蓝”、“绿+蓝”、“红+绿+蓝”发光管芯通电时，对应发出黄、紫、青、白等混合色光。可见、，每个发光二极管均会按各自的闪光频率循环发出红、绿、蓝、黄、紫、青、白等七色光来。由于VDI-VD3制造时存在的差异，不可能同一规格的每个管子的参数都保持完全一致，所以VD1-VD3放在一起时，对外发出的“七色”光是不同步的，所产生的色光效果整体上来看是无规律和变化多端的，这就更给人以扑朔迷离、丰富多彩之“万花筒”般感觉。

　　光导纤维是一种特殊的塑料导光材料，它利用全反射原理使光线能够沿着光导纤维从一踹传递到另一踹。

　　本制作中我们将成束的光导纤维一端扎紧，并将该端竖立放置在高亮度七彩发光二极管VD1-VD3的上方；另一踹不扎，让光导纤维在空间竖立或依靠自身重量下垂，形成盛开的光纤“花”。当高亮度七彩发光二极管VD1-VD3通电工作时，所发出的七彩光线就会从光导纤维的扎紧端传递到光导纤维的散开端，不仅形成无数条光纤亮线，而且在其散开端面形成一个更亮的发光点。随着VD1-VD3发出色光的不断变化，光纤“花”就会放射出梦幻般的多变光彩来，给人整体上以多彩多态、美不胜收之感。

　　电路中，每只高亮度七彩发光二极管的工作电压范围为3V-4V，VD1-VD3串联后正好适合用一块9V层叠干电池直接供电。

　　二、元器件选择

　　VD1-VD3选用5mm新颖高亮度七彩发光二极管，其内部功能框图和外形图如下图所示，它的外形和正、负极引脚识别方法与φ5mm普通发光二极管完全相同。这种高亮度七彩发光二极管的最大特点在于内部封装有大规模集成控制电路和红、绿、蓝“三基色”发光管芯，是光电技术与半导体集成工艺相结合的新产晶。当外加3V-4V直流电压时，内部振荡器便产生频率可自动变化(范围约为2-6Hz)的方波脉冲，经时序分配器和三路驱动放大器后，推动红、绿、蓝三个发光管芯按一定顺序搭配工作，对外发出不断循环变化的红、绿、蓝、黄、紫、青、白等七种颜色闪光。

　　G用6F22-9V型叠层干电池。SA用CKB-1型(1x2)小型拨动开关，亦可用KNX-2WlD型小型钮子开关来代替。

　　三、制作与使用

　　整个变色光纤“花”按照上图所示进行装配。选一只φllOmmx45mm的可透光塑料扁圆盒，盒顶中心位置开出φ20mm的圆孔，用强力胶粘贴一段长度为15mm、外径为20mm的塑料管，用于固定光导纤维束。盒内部正中朝光导纤维束固定口位置，固定高亮度七彩发光二极管VD1-VD3，其管帽顶朝上、三只管子呈等边三角形摆放(可用一小块胶木板固定发光二极管)。旁边空闲处放置电池G。盒面板适当位置还应开孔固定电源开关SA。由于电路比较简单，所以不需要另行制作印制电路板，直接用导线将VD1—VD3、SA和G正确串联起来便行。为了以后更换电池方便，电池G应通过带引线的电池扣板与电路接通。电池扣板可从废旧叠层干电池上拆取，并焊上引线印行。由于电池扣板与叠层干电池之间的接触扣是凹凸相扣，所以在电池扣板上，应是凹扣接电路正极引线，凸扣接电路负极引线。具体接线如下图所示，注意不要搞错。

　　本制作对光导纤维的要求不高，只要直径在0.3mm—0.6mm之间均能够使用，一般工厂的残次品或下脚料部能利用。光纤“花”的制作方法是：首先，用细尼龙线将光导纤维扎成(仅扎一端)φ12mmxl80mm的束状，扎紧端直径加上细尼龙线约为l7mn。然后，用强力胶将光导纤维束的扎紧端粘固在电路盒顶部事先所预留好的塑料管(内径约为l7mm)内。光导纤维束总长度18cm，可将其中一小部分的光导纤维剪短为l6cm，将其中一小部分的光导纤维剪短为llcm，以使散开的光纤“花”富有层次感。光导纤维束宜采用最少两种直径的光导纤维，以使散开的光纤有直立的(较粗的光导纤维)、有弯曲不一的(较细的光导纤维)，整个“花”形饱满均匀。这样，一个精致漂亮的变色光纤“花”就算是完工了。

　　制作时注意：电路盒直选用可透光的塑料扁圆盒，以便光纤“花”发变色光时，电路盒同步发光，增强整体观赏效果。光导纤维束如果采用了较粗的一种光导纤维，：为了使光纤“花”散开、弯曲，可用家里的电热吹风机将其定形到所要求的弯曲度。光导纤维的头部要用尖嘴钳子夹一下，使其呈乳白色状，以增大端头发光点面积，作到“星光灿烂”。

　　当夜幕降临时，闭合电源开关SA，光纤“花”便华四射，此起彼伏、绚丽多彩，令人目不暇接!整个电路用电比较节省，实测工作时总电流最大超不过20mA。当闪烁光变暗、变慢时，说明电池电能不足，应更换新的同规格干电池。